Hibrit sürücü - Hybrid drive
Bilgi işlemde , bir hibrit sürücü ( yarı hal hibrit sürücü – SSHD ), katı hal sürücüsü (SSD) gibi daha hızlı bir depolama ortamını daha yüksek kapasiteli bir sabit disk sürücüsü (HDD) ile birleştiren mantıksal veya fiziksel bir depolama aygıtıdır . Amaç, geleneksel HDD'lerin uygun maliyetli depolama kapasitesine SSD'lerin hızının bir kısmını eklemektir. Bir hibrit sürücüdeki SSD'nin amacı, HDD'de depolanan veriler için bir önbellek görevi görerek en sık kullanılan verilerin kopyalarını daha hızlı SSD'de tutarak genel performansı iyileştirmektir.
Hibrit sürücüleri uygulamak için iki ana yapılandırma vardır: çift sürücülü hibrit sistemler ve katı hal hibrit sürücüler. Çift sürücülü hibrit sistemlerde, fiziksel olarak ayrı SSD ve HDD aygıtları aynı bilgisayara kurulur ve veri yerleştirme optimizasyonu ya son kullanıcı tarafından manuel olarak ya da bir "hibrit" mantıksal aygıt oluşturularak işletim sistemi tarafından otomatik olarak gerçekleştirilir . Katı hal hibrit sürücülerde, SSD ve HDD işlevleri, veri yerleştirme optimizasyonunun tamamen cihaz tarafından (kendi kendine optimize edilmiş mod) veya işletim sistemi tarafından sağlanan yerleştirme "ipuçları" aracılığıyla gerçekleştirildiği tek bir donanım parçasına yerleştirilmiştir ( ana bilgisayar ipucu modu).
Türler
NAND flash belleği veya SSD'leri HDD teknolojisiyle birleştiren iki ana "hibrit" depolama teknolojisi vardır: çift sürücülü hibrit sistemler ve katı hal hibrit sürücüler.
Çift sürücülü hibrit sistemler
Çift sürücülü hibrit sistemler, aynı bilgisayara kurulu ayrı SSD ve HDD cihazlarının kullanımını birleştirir. Genel performans optimizasyonları üç yoldan biriyle yönetilir:
- Daha sık erişilen verileri manuel olarak daha hızlı sürücüye yerleştiren bilgisayar kullanıcısı tarafından.
- SSD ve HDD'yi tek bir hibrit birimde birleştiren bilgisayarın işletim sistemi yazılımı ile son kullanıcıya daha kolay bir deneyim sunar. İşletim sistemlerinde hibrid hacimleri uygulamalara ilişkin örnekler ZFS'yi ' 'melez depolama havuzları', vardır bcache ve dm-cache üzerinde Linux ve Apple ' ın Fusion Drive ve diğer Mantıksal Hacim Yönetimi dayalı uygulamaları OS X .
- Bireysel depolama sürücülerinin dışındaki yonga setleri tarafından. Bir örnek, flaş önbellek modüllerinin (FCM'ler) kullanımıdır. FCM'ler, ana bilgisayar yazılımı, aygıt sürücüleri veya her ikisinin bir kombinasyonu aracılığıyla performans optimizasyonlarını yönetirken ayrı SSD (genellikle bir mSATA SSD modülü) ve HDD bileşenlerinin kullanımını birleştirir . Bir örnek, belirli Intel yonga setleri ve Intel depolama sürücülerinin bir kombinasyonu aracılığıyla uygulanan Intel Akıllı Yanıt Teknolojisidir (SRT), günümüzde FCM hibrit sistemlerinin en yaygın uygulamasıdır. Bu çift sürücülü sistemi bir SSHD sisteminden ayıran şey, her sürücünün istendiğinde işletim sistemi tarafından bağımsız olarak ele alınabilme özelliğini korumasıdır.
Katı hal hibrit sürücü
Katı hal hibrid tahrik (aynı zamanda bilinen initialism KSHH'da ) bir içine NAND flaş belleğin bir önemli miktarda dahil ürünlere değinmektedir ve özelde , sabit disk sürücüsü , bir tek entegre cihaz ile sonuçlanır (HDD). SSHD terimi, daha önce SSHD aygıtlarını ve katı hal sürücülerinin (SSD'ler) ve sabit disk sürücülerinin tümleşik olmayan kombinasyonlarını tanımlamak için kullanılan daha genel hibrit sürücüden daha kesin bir terimdir . SSHD'lerin arkasındaki temel tasarım ilkesi, performansla en doğrudan ilişkili veri öğelerini (sık erişilen veriler, önyükleme verileri vb.) belirlemek ve bu veri öğelerini NAND flash belleğinde depolamaktır. Bunun, standart HDD'ye göre önemli ölçüde geliştirilmiş performans sağlamada etkili olduğu gösterilmiştir.
Bir SSHD olarak kabul edilen, genellikle karıştırılan çift sürücülü bir sistemin bir örneği, ayrı SSD ve HDD bileşenlerini aynı 2,5 inç HDD boyutundaki birimde birleştiren ve aynı zamanda (SSHD'lerin aksine) bu iki bileşeni koruyan dizüstü bilgisayarların kullanılmasıdır. işletim sistemi tarafından iki ayrı bölüm olarak görünür ve erişilebilir. WD'nin Black2 sürücüsü tipik bir örnektir; sürücü, uygun şekilde bölümlendirilerek ayrı bir SSD ve HDD olarak kullanılabilir veya SSD bölümünü otomatik olarak yönetmek ve sürücüyü kullanıcıya tek bir büyük birim olarak sunmak için yazılım kullanılabilir.
Operasyon
Hibrit depolama teknolojilerinin iki biçiminde (çift sürücülü hibrit sistemler ve SSHD'ler), amaç, geliştirilmiş performans ve yüksek kapasiteli depolama kullanılabilirliği arasında bir denge sağlamak için HDD ile daha hızlı bir teknolojiyi (genellikle NAND flash bellek) bir araya getirmektir. Genel olarak bu, "sıcak veri"nin veya gelişmiş performansla en doğrudan ilişkili verilerin depolama mimarisinin "daha hızlı" kısmına yerleştirilmesiyle elde edilir.
NAND flash bellek için hangi veri öğelerine öncelik verildiğine ilişkin kararlar vermek SSHD teknolojisinin merkezinde yer alır. Çeşitli satıcılar tarafından sunulan ürünler, bunu aygıt sabit yazılımı , aygıt sürücüleri veya yazılım modülleri ve aygıt sürücüleri aracılığıyla gerçekleştirebilir.
Operasyon modları
- Kendinden optimize edilmiş mod
- Bu çalışma modunda, SSHD, NAND flash belleğinde depolanacak verilerin tanımlanmasıyla ilgili tüm kararları almak için ana bilgisayar işletim sisteminden veya ana aygıt sürücülerinden bağımsız olarak çalışır. Bu mod, bir ana bilgisayarda tam olarak geleneksel bir sabit disk sürücüsü gibi görünen ve çalışan bir depolama ürünüyle sonuçlanır.
- Ana bilgisayar için optimize edilmiş mod (veya ana bilgisayar ipucu modu)
- Bu çalışma modunda, SSHD , SATA arabirimi için Seri ATA Uluslararası Organizasyonu (SATA-IO) standartlarının 3.2 sürümünde tanıtılan Hibrit Bilgi özelliğinde tanımlanan genişletilmiş bir SATA komutları kümesini etkinleştirir . Bu SATA komutlarını kullanarak, NAND flash belleğe hangi veri öğelerinin yerleştirileceğine ilişkin kararlar ana bilgisayar işletim sisteminden , aygıt sürücülerinden, dosya sistemlerinden veya bu ana bilgisayar düzeyindeki bileşenlerin bir kombinasyonundan gelir.
- Ana bilgisayar ipucu modu gibi SSHD sürücülerinin belirli özelliklerinden bazıları, işletim sisteminden yazılım desteği gerektirir. Microsoft, Windows 8.1'e ana bilgisayar tarafından verilen işlem için destek eklerken , Linux çekirdeği için yamalar Ekim 2014'ten beri mevcuttur ve bunların Linux çekirdeği ana hattına dahil edilmelerini beklemektedir .
Tarih
Hibrit tahrik teknolojisi, 2007'den başlayarak son on yılda gelişen modern uygulamalarla uzun bir yol kat etti:
- In 2007 , Seagate ve Samsung Seagate Momentus PSD ve Samsung SpinPoint MH80 ürünleri ile ilk hibrid sürücüler tanıtıldı. Her iki model de 128 MB veya 256 MB NAND flash bellek seçeneklerine sahip 2,5 inçlik sürücülerdi. Seagate'in Momentus PSD daha iyi bir mobil deneyim için güç verimliliği vurgulayan dayanıyordu Windows Vista 'nın ReadyDrive . Ürünler yaygın olarak benimsenmedi.
- In May 2010 , Seagate Momentus XT adı verilen yeni melez ürününü tanıttı ve terim kullanılır katı hal hibrit sürücü . Bu ürün, SSD benzeri performans ile sabit disk kapasite noktalarının birleşik faydalarını sunmaya odaklandı. 4 GB entegre NAND flash belleğe sahip 500 GB HDD olarak gönderilir.
- In Kasım 2011'de , Seagate 750 GB kapasiteye artmış ve GB 8 entegre NAND flash bellek itti onların ikinci nesil KSHH'da olarak adlandırılan tanıtıldı.
- In Mart 2012'de 500 GB ve 1 TB, entegre NAND flaş bellek 8 GB hem - Seagate iki modellerle üçüncü nesil dizüstü SSHDs tanıtıldı.
- In Eylül 2012 , Toshiba depolama kapasitesinin en fazla 1 TB ile Toshiba'nın kendi SLC NAND flaş bellek ve yenilikçi, kendi kendine öğrenme algoritmaları 8 GB birleştirerek performans ve yanıt SSD benzeri teslim, ilk sshd açıkladı.
- In Eylül 2012 , Western Digital (WD) yüksek performanslı, yüksek kapasiteli entegre depolama sistemlerini sunmak için manyetik diskler ile melez bir teknoloji platformu eşleştirme uygun maliyetli MLC NAND flaş bellek açıkladı.
- In Kasım 2012 , Apple Inc. adlı fabrikada yapılandırılan çift sürücülü hibrit sistemini piyasaya Fusion Drive .
- In 2015 Ekim , TarDisk flaş bellek boyutu seçenekleri kadar 256 GB ile tak-oynat çift sürücülü hibrit sistemi "TarDisk Armut", tanıtıldı.
- In ağustos 2021 , Western Digital OptiNAND ™, Yeni Flaş-Geliştirilmiş HDD Architecture tanıtıldı. Performans için yeni bir iNAND okuma/yazma önbellek sistemi kullanır. Bu özellik, veri kaybını önlemek için yazma aşamasında güç kesildiğinde kullanılır. Bir OptiNAND sürücüsünün Yonga Üzerinde Sistem (SoC), bir saniyeden kısa bir sürede, iNAND önbelleğe alınmış veri geçici olmayan sürücüye aktarılana kadar dahili kapasitörlere güç sağlamak için sürücü içindeki zaten dönen disk plakası tarafından üretilen dönme gücünü kullanır. NAND.
Kıyaslamalar
750 GB HDD ve 8 GB NAND önbelleğinden oluşan bir SSHD kullanan 2011 sonu ve 2012 başlarında yapılan karşılaştırmalar, SSHD'lerin rastgele okuma/yazma ve sıralı okuma/yazmada SSD performansı sağlamadığını, ancak uygulama başlatma ve kapatma için HDD'lerden daha hızlı olduğunu buldu. .
2011 karşılaştırması, yeni kurulmuş bir sistemin performans avantajını atlamak için yoğun olarak kullanılan, birçok uygulamayı çalıştıran bir sistemin görüntüsünü yüklemeyi; gerçek dünya testlerinde performansın bir SSD'ye mekanik bir HDD'den çok daha yakın olduğunu buldu. Farklı kıyaslama testleri, SSHD'nin bir HDD ile SSD arasında olduğunu, ancak genellikle bir SSD'den önemli ölçüde daha yavaş olduğunu buldu. Önbelleğe alınmamış rastgele erişim performansı (birden çok 4 KB rastgele okuma ve yazma) durumunda SSHD, karşılaştırılabilir bir HDD'den daha hızlı değildi; yalnızca önbelleğe alınan verilerde avantaj vardır. Yazar, SSHD sürücüsünün önemli bir farkla en iyi SSD olmayan sürücü türü olduğu ve katı hal önbelleği ne kadar büyükse performansın o kadar iyi olduğu sonucuna vardı.