数据存储产业服务平台

RAIDO阵列革命 揭秘混合硬盘的神奇之旅

混合硬盘的诞生,给了机械硬盘RAIDO阵列系统获得SSD固态硬盘特性的可能,本文将探讨混合硬盘组RAID0后,SSD部分能否起到固态硬盘的作用。

希捷单碟1TB硬盘自从去年11月上市以来,就开始冲击固态硬盘市场,入门级固态硬盘销量急剧萎缩,包括英特尔、镁光等一线大厂均深受影响,英特尔饱受库存压力,被迫向CPU商家捆绑销售SSD;镁光则审时度势推出50GB的固态硬盘作为机械硬盘的缓存,小容量SSD沦为配角。

12月,希捷再次推出第二代2.5英寸混合硬盘,它基于2.5英寸笔记本硬盘,融合了8GB SSD模块,使得机械硬盘获得了固态硬盘的性能,和镁光推出的缓存固态硬盘有相似一面。不同的是,镁光的缓存功能需要安装软件打开,过程繁琐,而希捷则是与主控芯片相融合的固件开发,无需安装任何软件。

美中不足的是第二代混合动力的主体–2.5英寸笔记本硬盘性能中规中矩,远不如3.5英寸的单碟1TB硬盘性能那么强。这个就需要我们进行新的尝试,使用RAIDO硬盘阵列增强它的性能。两块混合动力硬盘组RAID0,兼容性如何?会蓝屏么?SSD部分会起作用么?这些都将在本文一一揭晓答案。

什么是混合硬盘?SSD+HDD!

混合硬盘简单来说就是固态硬盘(SSD)+机械硬盘(HDD),希捷新一代混合硬盘的核心是一块配备32MB缓存和SATA 6Gb/s接口的7200RPM高性能笔记本硬盘。硬盘电子部分整合的是8GB单层单元(SLC)高速NAND闪存。

希捷750GB Momentus XT混合硬盘外观

从理论上来说,一块混合硬盘就可以结合闪存与硬盘的优势,完成HDD+SSD的工作:将小尺寸、经常访问的数据放在闪存上,而将大容量、非经常访问的数据存储在磁盘上。

希捷750GB Momentus XT混合硬盘大小

希捷新一代Momentus XT混合硬盘的外观和普通笔记本硬盘大同小异,它的主体是一块普通的2.5英寸笔记本硬盘,主控和闪存容易购买和集成,最为关键技术在于固态硬盘部分的自我学习算法,这也是其他硬盘厂商迟迟无法推出混合硬盘的原因。

希捷750GB Momentus XT混合硬盘背面特写

与前一代硬盘相比,新一代Momentus XT硬盘从SATAII 3Gb/s接口和4GB SLC闪存,全面升级为SATA3.0 6Gb/s接口和8GB SLC闪存,将接口速率和闪存容量翻了一番。

希捷新一代Momentus XT混合硬盘拆解

希捷新一代Momentus XT混合硬盘主要在内部机械结构和外部PCB上有细微的区别,上一代为双碟500GB硬盘,新一代则为双碟750GB硬盘。由于盘片存储密度的提高,内部架构大为简化,同时有效降低硬盘故障率。

希捷750GB Momentus XT混合硬盘的内部拆解

这款混合硬盘的PCB基板与普通传统硬盘的结构上大同小异,但是它的PCB基板面积更大,采用8GB SLC闪存和相应的主控芯片,因此在PCB基本上显得零部件更为密集。

希捷750GB Momentus XT混合硬盘的PCB板

8GB的NAND芯片工作原理

8GB的SLC闪存芯片主要是通过Adaptive Memory技术实现自我学习,这项技术实际一种自学习算法,它使最常用的应用程序和文件能够提供类似SSD的响应。Adaptive Memory选择性地拷贝最频繁读取的数据,以及检索至闪存比较费时间的数据,协助闪存和机械硬盘之间的通信与数据智能。

8GB SLC海力士闪存

希捷的另一个关键技术–“FAST Factor闪存管理”通过主控芯片可无缝集成硬件、固件和高速NAND闪存,同时能够在各种各样的配置条件下,通过任意操作系统和任意驱动程序,维护任意系统中的数据,实现快速的应用加载和类似SSD的总体系统响应速度。

希捷将FAST Factor和Adaptive Memory两种技术相结合,能够创建即时响应、即时启动和即时满意的用户体验。

另外,即使用户关机,保存在Momentus XT闪存中的数据也不会丢失,除非进行格式化或碎片整理。和传统硬盘一样,用户仍然需要进行磁盘碎片整理,但这会让闪存中通过“学习”保存下来的缓存清零,因此对于这样的硬盘用户最好降低碎片整理的频率。

注:希捷750GB Momentus XT混合硬盘在后面简称“希捷750GB混合硬盘”。

实际运用PK:安装Win7系统时间

目前Windows7系统已经被用户所接受,大部分主流电脑装有或者准备安装Win7系统,那么笔者就测试一下希捷750GB混合硬盘和混合硬盘RAIDO阵列系统在安装Win7系统所消耗的时间。

安装Win7系统界面

安装Win7系统消耗时间对比

整个Win7系统安装过程从开机开始算起,结束时间以系统启动音乐时间结束为止,i5 2320+H67平台在配备希捷新一代Momentus XT混合硬盘后,安装系统全部时间为10分34秒(634秒),可以说速度相当快,并不比Ghost安装时间慢。

混合硬盘RAIDO阵列系统用了8分47秒(527秒),较之单块希捷750GB混合硬盘的安装速度更快。

小结:由于希捷750GB混合硬盘需要运行至少1次,SSD部分才会智能学习记忆文件起到缩短时间的效果,所以混合硬盘的智能学习算法对安装Win7系统不起作用。RAIDO阵列系统增强了混合硬盘的性能,因此较之单块混合硬盘缩短了时间。

实际运用PK:Win7系统启动时间

在实际运用中,操作系统的启动时间是大家关心的热门话题。在本次测试中,我们使用“金山卫士开机助手”进行Win7系统启动时间计算。

希捷750GB混合硬盘的第三次系统启动时间:17秒

混合硬盘RAIDO阵列系统的第三次系统启动时间:19秒

Win7系统启动时间对比

希捷750GB混合硬盘在经过三次启动Win7系统后,第一次所用的时间为22秒;第二次启动的时候不少启动文件就已经备份到8GB SSD闪存中,所以启动时间缩短到19秒;第三次启动已经被优化到最佳状态,此时启动时间进一步缩短到17秒。

混合硬盘RAIDO阵列系统的Win7系统首次启动时间就达到19秒。遗憾的是,笔者反复测试,依旧无所缩短时间。

小结:混合硬盘RAIDO阵列系统的SSD部分并未起到记忆作用,之所以首次缩短时间,同样是RAID0阵列系统提高了硬盘性能。

软件应用PK:Photoshop渲染时间

作为PS高手或是相关图片设计工作者,相信图片渲染是必不缺少的使用项目,测试选取分辨率15750X13717的哈勃望远镜拍摄图片,进行规定的凸出滤镜的渲染性能测试,通过模拟真实的使用情况的时间长短,来衡量不同处理器之间的性能差距。

Photoshop CS5软件凸出滤镜渲染时间对比

通过Photoshop CS5软件的凸出滤镜渲染时间对比,单块混合硬盘和混合硬盘RAIDO阵列系统几乎没有差距。

Photoshop CS5软件的启动时间对比

从Photoshop CS5软件的启动时间来看,混合硬盘RAIDO阵列系统的性能几乎翻倍,启动时间有所进步。两种测试方案经过3轮启动之后,混合硬盘RAIDO阵列系统就和单块混合硬盘拉开差距,单块混合硬盘的启动时间更短。

游戏PK:《使命召唤6》加载时间

【游戏简介】

说到《使命召唤》系列游戏,对于喜欢FPS(第一人称射击)游戏的玩家来说,一定不会感到陌生,尤其是该系列的第四代《使命召唤4:现代战争》,以出色的画面表现与真实的战场气氛渲染赢取了无数玩家的好评,获得2007年最佳游戏的称号,并创下1000万份销售的佳绩。作为现代战争的续作《使命召唤 6:现代战争2》,在研发过程便被众多玩家所期待。

《使命召唤6》游戏截图

在测试中,笔者主要反映的是硬盘在载入游戏数据时候所用的时间。具体时间请看下图。

《使命召唤6》游戏加载时间对比

单块希捷750GB混合硬盘的第一次游戏载入时间为27.97秒;在第二次游戏载入时间大大缩短,仅用了7.19秒,游戏的读取进度条几乎毫无停顿,相当流畅。

混合硬盘RAIDO阵列系统首次载入游戏时间为21.82秒,第二次载入时间为12.29秒。

游戏PK:《孤岛危机》加载时间

【游戏简介】

跳票多时、万众期待的DirectX 10游戏大作Crysis,把目前PC 3D娱乐的视觉体验发挥到极致的游戏,大量使用DirectX 10的硬件功能,对显卡的负载也提升至空前水平。

测试方式:游戏自带GPU性能测试Benchamark场景

画质设定:Benchmark场景自动设置

DX10游戏《孤岛危机》

DX10游戏《孤岛危机》

《孤岛危机》游戏加载时间对比

在《孤岛危机》测试中,希捷750GB混合硬盘在第一次加载这个款游戏数据时,载入时间为32.69秒;第二次加载这些数据,载入时间大大缩短,仅用了13.21秒。

混合硬盘RAIDO阵列系统的首次游戏载入时间为26.62秒,第二次载入时间为21.44秒。

小结:单块混合硬盘更适合游戏运用,混合硬盘RAIDO阵列系统在首次游戏载入时间要比单块混合硬盘所用时间短。但在第二次载入测试中,SSD部分起到部分作用,但不如单块混合硬盘。

性能PK:HD Tune读取测试

HD Tune Pro是一款磁盘性能诊断测试工具。它能检测磁盘的传输率、突发数据传输率、数据访问时间、CPU使用率、健康状态,温度及扫描磁盘表面等。

鉴于希捷750GB混合硬盘具有强大的学习能力,笔者对HD Tune Pro软件进行至少4遍的测试,以达到该硬盘的最佳水平。

第一遍HD Tune读取测试:平凡无奇

第四遍HD Tune读取测试:持续读取速度和存取时间的成绩明显提高

第四遍HD Tune读取测试:持续读取速度和存取时间的成绩明显提高

第一遍测试:平均速度160.9MB/秒,存储时间8.81毫秒

第一遍测试:平均速度160.9MB/秒,存储时间8.81毫秒

第四遍测试:平均速度166.7MB/秒,存储时间0.391毫秒

第四遍测试:平均速度166.7MB/秒,存储时间0.391毫秒

HD Tune读取测试对比分析图

HD Tune读取测试对比分析图

通过四次HD Tune读取测试:

第一遍测试:

混合硬盘RAIDO阵列系统明显比单块混合硬盘的平均读取性能高。单块混合硬盘的平均读取速度为92.8MB/s,混合硬盘RAIDO阵列系统为166.7MB/s。单块混合硬盘的存取时间为15.7毫秒,混合硬盘RAIDO阵列系统则为8.91毫秒。

第四遍测试:

混合硬盘RAIDO阵列系统的平均读取速度略有增加,速度走势呈现前高后低;而单块混合硬盘平均速度增幅明显,速度走势相对平直,无前高后低的走势现象。两个测试方案的存取时间大体相当,分别为0.391和0.389毫秒。

性能PK:最大读写速度测试

ATTO Disk Benchmark是一款优秀且免费的磁盘基准测试软件,支持对稳定性/突发性传输速率进行读写测试,适用于常规硬盘、RAID、USB闪存盘、移动存储卡等产品的读写性能测试。

希捷750GB混合硬盘的最大读写速度测试

希捷750GB混合硬盘的最大读写速度测试

希捷750GB混合硬盘的最大读取速度达到120MB/s;其最大写入速度达到114.9MB/s。

混合硬盘RAIDO阵列系统的最大读写速度测试

混合硬盘RAIDO阵列系统的最大读写速度测试

在ATTO Benchmark速度测试中,混合硬盘RAIDO阵列系统的最大读取速度达226.5MB/s;其最大写入速度达到201MB/s。

ATTO Benchmark速度测试对比分析图

ATTO Benchmark速度测试对比分析图

在此项测试,混合硬盘RAIDO阵列系统显示出性能增强的一面,其最大读写速度较之单块希捷750GB混合硬盘有80%以上提升。

全文总结:

在本次测试中,笔者还尝试过将一块希捷750GB笔记本硬盘和希捷750GB混合硬盘进行RAID0阵列组合测试,其结果显示希捷750GB混合硬盘的SSD部分完全不起作用,等同于两块普通750GB笔记本硬盘组成的RAID0系统。

希捷主要针对单块硬盘进行优化设计,并未对RAID阵列系统进行专门的开发设计。由于混合硬盘牵涉到非常复杂的算法设计,这也是西数和日立至今没有开发出混合硬盘的原因。如果希捷针对RAID阵列系统专门进行算法设计,工程量和复杂程度远比消费级的个人产品要大的多。

笔者在测试过程中,并未遇到过蓝屏或者不兼容现象,作为一个新的尝试,混合硬盘RAIDO阵列系统的读写性能要较之单块混合硬盘有明显提高,但是在实际运用中,却不如单块混合硬盘。

新的一年到来,希捷即将发布3.5英寸版本的混合硬盘,它基于单碟1TB技术,性能较之2.5英寸版本的混合硬盘更为强悍,并且加入新的功能。

未经允许不得转载:存储在线-存储专业媒体 » RAIDO阵列革命 揭秘混合硬盘的神奇之旅