Огляд гібридного HDD Seagate другого покоління Momentus XT (750 ГБ)

1. Це час аналогії: як кеші працюють
2. Поліпшення механічного зберігання за допомогою кеша NAND
3. Новий момент XT

Сказати, що мені сподобалось оригінальний Momentus XT був би заниженням . У той час як Seagate ставила перед собою високу мету - заперечувати потребу в SSD з його першим гібридним жорстким жорстким диском на масовому ринку, реальність - Momentus XT виявився найкращим 2,5-дюймовим жорстким диском на ринку. У багатьох випадках це було досить швидко бути також краще, ніж 3,5-дюймові жорсткі диски.

Seagate заслужив цю похвалу, поєднуючи невелику кількість SLC NAND (4 ГБ в той час) з традиційним 7200RPM 2,5 "жорстким диском. Був введений окремий контролер NAND для кешування керованих даних, що часто звертаються до NAND. Діючи виключно як кеш-читання (в кеш-пам'ять втягуються лише запити на читання), Seagate обійшов складну проблему ефективного побудови бортового SSD, кешуючи лише зчитування з жорсткого диска і не записуючи на нього.

Це час аналогії: як кеші працюють

Кеші досить прості для розуміння. Скажімо, у вас працює бібліотека з тисячами книг і тисячами користувачів. Дозволити всім вільно блукати, це створить кошмар руху, тому ви робите всі запити про книги через вашу службу довідки. Клієнт підходить до столу, повідомляє своєму працівникові, яку книгу вони хочуть, а ваш працівник біжить взяти книгу. Це відбувається для кожного запиту. Час, який потрібно вашому працівникові, щоб повернутись із книгою після отримання запиту від замовника, - це ваш час обслуговування, і це значення, яке ви хочете зберегти якнайменше, щоб запобігти втраті клієнтів в іншій бібліотеці.

З часом ваш працівник може помітити, що певні книги часто просять. Розумний працівник вирішить мати копії цих книг у службі довідки, щоб швидше обслуговувати ці запити. Завдяки достатньо великому столу, ваш працівник, швидше за все, може задовольнити непоганий відсоток запитів, що надходять. Зрештою, це знизить час обслуговування та дозволить обслуговувати більше клієнтів. Запит на книгу, яка не знаходиться у службі довідки, все одно займе стільки ж часу.

Якщо з часом шаблони читання змінюються, ваш працівник може адаптуватися. Якщо припустити, що в службній службі є достатньо місця, книги, які вже не так часто читаються, як колись, можна було виселити з парті та замінити більш популярними заголовками.

Бібліотека, яку я описав вище, є прикладом кешу. Книги - це, звичайно, дані, клієнти - інструкції, а довідкова служба - це сам кеш. Дані, до яких звертається частіше, зберігаються в кеш-пам'яті і в міру зміни шаблонів доступу, а також даних у кеші.

Поліпшення механічного зберігання за допомогою кеша NAND

Кеші існують у кількох місцях будь-якого сучасного комп’ютера, як в апаратному, так і в програмному забезпеченні. Ми часто говоримо про кеші процесора, які використовуються для збереження поїздок до основної пам'яті, але у випадку з Momentus XT Seagate є вбудований кеш-пам'ять NAND для збереження поїздок на спінінг-плати.

Механічні компоненти жорсткого диска - це те, що робить його повільним. Справа з електронами набагато швидше, ніж чекати, коли повернеться голова над прядильної блюдом. Певний час виробники жорстких дисків змогли покращити продуктивність за рахунок обертання магнітних пластин на більш високих швидкостях. Питання щодо потужності та надійності мають обмежений прогрес у швидкості шпинделя, проте більшість високопродуктивних клієнтських приводів обертають свої тарілки зі швидкістю 7200 об / хв. Натомість підвищення щільності тарілок стало зброєю виробника жорсткого диска для вирішення ефективності за останнє десятиліття.

Поліпшення щільності блюд тільки реально вирішує послідовну продуктивність доступу, без більш високих швидкостей шпинделя, продуктивність випадкового доступу залишається здебільшого недоторканою від покоління до наступного. Закон Амдала говорить про те, що максимальна швидкість, яку ми можемо сподіватись отримати від нової системи, в кінцевому рахунку пов'язана частиною системи, яка не модернізується. Це ж правило стосується жорстких дисків. Для будь-якого навантаження, що не є абсолютно послідовним за своєю суттю, не звернення до продуктивності з випадковим доступом означає, що поліпшення щільності блюд забезпечуватиме все менші покращення продуктивності. Іншими словами, навіть якщо подвоїти послідовну продуктивність, ви побачите менше, ніж удвічі збільшити загальну ефективність. Якщо до кінця, це врешті-решт означатиме, що подвоєння послідовного виконання жорсткого диска практично не вплине на загальну продуктивність.

Зазначені виробники жорсткого диска не дозволять йому дійти до цього моменту, і Momentus XT показує нам один шлях до уникнення цієї проблеми.

Seagate має стандартну архітектуру накопичувача 7200RPM 2.5 "та поєднує її з контролером NAND, мікропрограмним забезпеченням та 8 ГБ SLC NAND. Завданням контролера NAND є перегляд LBA, запитуваний хост-контролером, та витягнення даних, які найчастіше читаються, у NAND . Копія даних залишається на механічному накопичувачі, тож у випадку, якщо виникла помилка в NAND, дані все ще залишаються безпечними. Контролер кешує запити читання на накопичувачі, що має пару основних наслідків. З іншого боку, це значно спрощує архітектуру Momentus XT, це зменшує трафік до NAND, що забезпечує простіший алгоритм управління сторінками та гарантує більший термін експлуатації (хоча використання SLC NAND вже допомагає в цьому відділі). З іншого боку, лише кешування читає, це означає, що запис на жорсткий диск не швидший, ніж на більш звичайному диску. Seagate базується на тому, що більшість моделей використання клієнтів читаються, а не пишуться важкими. Хоча Momentus XT's NAND безпосередньо не кешує запис, він може покращити продуктивність запису, дозволяючи приводу обслуговувати деякі зчитування через кеш, тим самим звільняючи голови диска для операцій запису, а не зважуючи, обслуговуючи обидва.

Новий момент XT

Спочатку Momentus XT мав на борту лише 4 ГБ SLC NAND, але версія 750 ГБ другого покоління тепер поставляється з 8 ГБ. Новий накопичувач коштує за 249 доларів, що становить майже 100 доларів порівняно з 156 доларами MSRP оригінальної 500 ГБ версії.

Порівняння Seagate Momentus XT ST750LX003 ST95005620AS Ємність 750 ГБ 500 ГБ Розмір сектору 4 КБ 512В Розмір буфера DRAM 32 МБ 32 МБ NAND Кеш Розмір 8 ГБ SLC NAND 4 ГБ SLC NAND SATA Інтерфейс 6 Гбіт / с 3 Гбіт / с Ціна $ 245 140 доларів

Подвоєння потужності NAND дозволяє Seagate бути набагато більш агресивними щодо кешування. Momentus XT тепер досягне максимальної продуктивності у багатьох випадках удруге, коли ви отримаєте доступ до даних, тоді як його попередник може зажадати більше прогонів, щоб оптимально використовувати кеш.

У кінцевому підсумку Seagate використовуватиме більший NAND для кешування записів, а також читання. На початку наступного року власники 750 Гб Momentus XT отримають оновлення прошивки, додавши підтримку кешування записів. Я грав з ранньою версією цієї прошивки, і це надзвичайно покращує продуктивність.

Intel очевидно вважав, що 20 ГБ - це правильний розмір для кешу SSD , так чому Seagate дотримувався 8 ГБ при модернізації Momentus XT? Зрештою, це питання вартості. Seagate сподівається загнати свою гібридну HDD технологію в основний потік, переконавши OEM-виробників використовувати свої диски Momentus XT. Для широкого впровадження Seagate потрібні дві речі: 1) агресивне ціноутворення та 2) другий постачальник гібридних жорстких дисків.

Жорсткі диски розглядаються як товар усіма виробниками. Вони є прапорцем на специфікаційному аркуші, який, як правило, оцінює лише потужність і вартість. Продуктивність може використовуватися як оновлення, але лише в тому випадку, якщо потужність та вартість витрат є переконливими. Саме цей менталітет обмежує Momentus XT до 8 ГБ NAND, заохочуючи оновлення до 750 Гб. З точки зору продуктивності, Seagate, ймовірно, потребує принаймні вдвічі більше NAND на борту, щоб дійсно забезпечити оптимальне рішення для всіх користувачів. В ідеалі я хотів би бачити 32 ГБ NAND на гібридному накопичувачі, як Momentus XT. На жаль, завдяки використанню SLC NAND Seagate гарантується, що незабаром не буде поставлено нічого, близького до цього розміру.

Виконання другої вимоги є складнішою. Більшість виробників оригіналу хочуть двох постачальників товарних деталей, таких як дисплеї та жорсткі диски. На сьогоднішній день Seagate - єдиний виробник жорстких дисків, що постачає високопродуктивне гібридне рішення, як Momentus XT. Seagate очікує, що це зміниться з часом, але поки це не зробить потенціал продажів Momentus XT.

З моментом другого покоління Momentus XT у нас є гібридний жорсткий диск, який має можливість перевершити свого попередника, не бачачи дійсно величезного оновлення, необхідного для повного заперечення потреби в SSD. Щоб кількісно оцінити покращення продуктивності попереднього покоління, а також його місце в континуумі HDD-SSD, ми переходимо до сукупності прикладних, синтезованих та синтетичних орієнтирів.