Гибридные твердотельные диски Seagate SSHD для ноутбуков

Автор Максим Афанасьев

Компания Seagate, известный производитель жестких дисков, выпускает не только традиционные модели накопителей. В ее ассортименте присутствуют также полноценные SSD, например Seagate ST480FN0021, который мы ранее рассматривали на страницах нашего сайта. Теперь к нам поступили две интересные модели — ST1000LM014 и ST500LM000, представляющие собой гибридное решение, то есть сочетающие в себе традиционный жесткий диск и SSD-накопитель. Прежде чем говорить о двух участниках нашего тестирования, попытаемся понять, что представляют собой эти новые варианты накопителей под именем SSHD.

Итак, в SSHD объединены компактная, быстрая и доступная по цене флэш-память NAND и традиционный жесткий диск HDD. Один из вариантов такого подхода мы рассматривали на примере HyBrid Runner iH2420-2S-S2, который, однако, лишь совмещал в себе возможности дублирования информации на HDD с SSD в режиме зеркалирования. Новые SSHD от компании Seagate работают по иному принципу, который строится на основе фирменной технологии Adaptive Memory. Отметим, что изначально диски Seagate Momentus XT, появившиеся в 2010 году, использовали один из первых вариантов этой технологии — флэш-память в них ускоряла только чтение данных. Внедренную в гибридные твердотельные накопители SSHD на уровне микропрограммы технологию Adaptive Memory также часто называют самообучающейся технологией, поскольку гибридные твердотельные накопители определяют, какие данные следует хранить в флэш-памяти NAND, без участия главного компьютера или драйверов устройств хранения данных. Принцип работы технологии Adaptive Memory заключается в определении элементов данных, которые важны для повышения производительности на уровне главного компьютера, и перемещении таких элементов из памяти жесткого диска во флэш-память NAND. Поскольку технология Adaptive Memory используется на аппаратно-программном уровне самого диска, она  предельно точно определяет, какие элементы данных лучше хранить в твердотельной памяти, а не на традиционном жестком диске, и на основании этой информации перемещает нужные данные во флэш-память NAND. Например, определяются как приоритетные и хранятся в твердотельной памяти элементы данных, связанные с загрузкой, перезагрузкой и спящим режимом компьютера, а также другие часто запрашиваемые данные. А вот элементы, связанные с длинными последовательными строками данных, как, например, в видео- и аудиофайлах, от хранения во флэш-памяти NAND ничего не выигрывают.

Таким образом, в SSHD объединены преимущества обеих систем, при этом стоимость конечного устройства оказывается гораздо ниже, чем при использовании двух отдельных накопителей. Например, аналогичная по своему принципу технология объединения SSD и HDD применяется в системах на базе чипсетов Intel — Intel Smart Response Technology (SRT). Однако  итоговая стоимость двух отдельных устройств несоизмерима с ценой на новые диски Seagate SSHD. В случае применения SSHD пользователь получает быстрый, емкий и бюджетный накопитель, который может использоваться даже в ноутбуках. При этом  применение Intel Smart Response Technology во многих моделях ноутбуков невозможно из-за отсутствия дополнительных каналов SATA/mSATA для установки SSD- или HDD-накопителя. Подводя итог,  следует сказать, что твердотельные гибридные накопители (SSHD) эффективно объединяют указанные технологии и представляют собой устройства хранения, обладающие ощутимыми преимуществами перед всеми другими типами накопителей. Компания Seagate активно развивает это направление, и новые модели дисков SSHD получили не только новые алгоритмы, но и больший объем NAND-памяти, что дает возможность более эффективно использовать SSHD для текущих приложений и новых операционных систем. В наши руки попали две модели SSHD — ST1000LM014 и ST500LM000, о которых мы  и расскажем далее.

ST1000LM014

Модель диска Seagate ST1000LM014 практически неотличима от традиционного HDD-накопителя для ноутбука. Она имеет стандартные габаритные размеры: 100,35x69,85x9,5 мм, вес 113 г и относится к серии SSHD Laptop. В ее основе лежит традиционный жесткий диск с двумя пластинами и четырьмя головками. Отличие от обычного диска заключается в наборе электронных компонентов на печатной плате. Так, SSHD Seagate ST1000LM014 обладает кэш-памятью объемом 64 Мбайт, тогда как обычный диск имеет буфер в 16 или 32 Мбайт.

Также на плате расположены два дополнительных чипа с NAND-памятью общим объемом 8 Гбайт и дополнительный контроллер, отвечающий за работу технологии Adaptive Memory. Емкость обычного жесткого диска составляет 1 Тбайт, то есть каждая из пластин обладает объемом 500 Гбайт. Скорость вращения магнитных пластин  равна 5400 об./мин, а размер сектора — 4 Кбайт. На все новые SSHD Seagate дает трехлетнюю гарантию.

Накопитель ST1000LM014 поддерживает все современные технологии, включая интерфейс SATA 6 Гбит/с и команды NCQ. Пиковое энергопотребление модели составляет 2,7 Вт, а энергопотребление в режиме Idle — 0,9 Вт. Ориентировочная стоимость этой модели — 6,5 тыс. руб.

ST500LM000

Второй участник нашего тестирования, SSHD-накопитель Seagate ST500LM000, отличается от ST1000LM014 меньшим объемом, который компенсируется уменьшенной толщиной корпуса. Так, размеры Seagate ST500LM000 составляют 100,35x70,1x7 мм, а вес 95 г. Эта модель относится к отдельной серии Thin Laptop SSHD. Меньший вес и размеры определяются установленным в этот накопитель жестким диском, который имеет только одну пластину и две головки. Соответственно объем для хранения у данной модели вдвое меньший, чем у ST1000LM014.

Нельзя не упомянуть, что теперь в линейке SSHD от компании Seagate присутствуют и еще более тонкие модели Ultra Mobile SSHD, имеющие высоту всего 5 мм, что позволяет устанавливать их в современные ультрабуки. Вообще, линейка дисков SSHD включает  несколько моделей, причем некоторые из них отличаются не только толщиной, но и наличием аппаратного шифрования по протоколу TCG Opal.

Объем флэш-памяти в этой модели составляет 8 Гбайт,  а по техническому оснащению разницы между семействами Laptop и Laptop Thin нет. Конечно, наличие лишь одной пластины несколько сказывается на скоростных показателях, но в то же время, у накопителя Seagate ST500LM000 чуть меньше энергопотребление — 2,5 Вт в активном режиме работы.

Если сравнивать результаты тестов ST1000LM014 и ST500LM000, то более объемная модель ST1000LM014 имеет чуть лучшие показатели. Кроме того, из-за более компактного корпуса температура ST500LM000 на 1-2 °C выше. Но в целом эти модели практически одинаковы.

Тестирование

Для тестирования накопителей Seagate SSHD мы использовали стенд следующей конфигурации:

• процессор — Intel Core i7-4770K;
• материнская плата — Intel DZ87KLT-75K;
• чипсет системной платы — Intel Z87 Express;
• объем памяти — 16 Гбайт (два модуля GEIL DDR3-1600 по 8 Гбайт);
• режим работы памяти — двухканальный;
• системный диск — Intel SSD 520 Series (240 Гбайт);
• операционная система — Windows 7 Ultimate 64 бит.

Дополнительно устанавливался драйвер Intel RST, а каждый из тестируемых накопителей подключался к порту SATA 6 Гбит/с, который был реализован через интегрированный в чипсет контроллер. К еще одному SATA-порту подключался SSD-накопитель Intel SSD 520 Series, на который устанавливались операционная система и все необходимые для тестирования приложения. Для всех SATA-портов задавался режим работы AHCI. Подробное описание методики тестирования можно найти в нашей недавней статье, посвященной тестированию двух SSD-накопителей от Plextor —  M6e и M6 Pro, поэтому перейдем сразу к результатам тестирования.

Результаты

В режиме последовательного (линейного) чтения и записи для обеих моделей дисков скорость чтения зависит от размера блока данных. Сначала скорость последовательного чтения возрастает с увеличением блока данных, но по достижении определенного максимального значения перестает увеличиваться. При этом насыщение происходит при размере блока 2 Кбайт, что как раз определяется работой технологии Adaptive Memory, ведь для большинства традиционных жестких дисков насыщение при операциях последовательного чтения/записи происходит при размере блока от 8 Кбайт и выше. В этих операциях модель ST500LM000 немного проигрывает по скорости диску ST1000LM014, однако разница в этом случае не столь существенна — 10 Мбайт/с.

В операциях выборочного чтения для жестких дисков скорость выборочного чтения постепенно возрастает по мере увеличения размера блока данных. Логика здесь понятна: для диска с увеличением размера блока данных операции становятся всё более последовательными. Тем не менее для всех дисков показатели скорости различаются незначительно, поэтому нельзя говорить о существенном приросте производительности у дисков новой серии по сравнению с традиционными HDD. Достаточно низкие скоростные показатели в этом тесте объясняются необходимостью перепозиционирования головок чтения/записи при операции выборочного чтения.

В операциях выборочной записи зависимость скорости выполнения операций от размера блока данных напоминает аналогичную зависимость для операций выборочного чтения. В то же время, нужно отметить, что в этом тесте лидером является накопитель ST1000LM014, который имеет пусть и не слишком высокую, но достаточно стабильную скорость выборочной записи даже при небольших размерах блока запроса. По всей видимости, такое нетипичное поведение обусловлено работой технологии Adaptive Memory в этой модели диска. При запросах выше 512 Кбайт скорость выборочной записи в дисках новой серии ниже, чем скорость выборочного чтения.

Для теста CrystalMark 3.03 мы приводим сразу несколько результатов. На этих рисунках можно увидеть, как при увеличении размера данных, с которым работает тест, скорость записи и чтения уменьшается. Соответственно, на мелких файлах и небольшой глубине очереди запросов скорость оказывается выше, так как часть запросов попадает в SSD-область этих дисков. Нельзя не отметить, что более «объемная» модель ST1000LM014 имеет результат чуть выше во всех типах этого теста.

Кроме того, мы протестировали эти два SSHD-накопителя нашим любимым тестом FlashTest 4.0. При этом мы использовали два набора файлов, один из которых содержал множество мелких файлов, а другой — большие файлы типа образов игр и фильмов. Стоит отметить, что в таблице приведены усредненные результаты этого теста. С каждым новым прогоном теста с мелкими файлами скорость передачи данных увеличивалась, так как они  тоже попадали в SSD-область диска. В том случае, когда работа шла с файлами большого объема (более 6 Гбайт), новые итерации теста никак не влияли на скорость передачи данных.

Выводы

В качестве резюме необходимо отметить высокую скорость передачи данных для обеих моделей дисков SSHD производства Seagate. Накопитель ST1000LM014 несколько опережает по скоростным характеристикам модель ST500LM000, но разница в результатах не столь существенна. Оба накопителя показали себя с лучшей стороны и, скорее всего, будут оптимальны для работы в качестве системных дисков, так как в этом случае технология Adaptive Memory достаточно быстро выберет оптимальный алгоритм работы с наиболее часто запрашиваемыми данными. В будущем, вероятно, гибридные накопители серии SSHD полностью заменят традиционные диски для ноутбуков и ультрабуков, если, конечно, цена нового поколения SSD-накопителей  останется столь же высокой в пересчете  на 1 Гбайт данных.