混合硬盘主要在内部机械结构和普通机械硬盘没有区别,区分主要是混合硬盘的PCB基板,它集成了SSD闪存部分,诸如闪存和主控芯片,因此它的PCB基板面积更大,显得电子元件更为密集。
工作方式一:SSD缓存加速技术
混合硬盘有两种工作方式,第一种工作方式将独立的SSD作为缓存。这个缓存相当于降低速度的内存,网友们用起来相当过瘾,整个机械硬盘拥有固态硬盘的速度。
混合硬盘的两种工作方式
比如我们见过的英特尔智能加速技术、SSD厂家生产的SSD缓存盘均采用此项技术。它们将SSD依附在机械硬盘,用户手动或者程序自动把SSD建立一个加速缓冲区,为主体的机械硬盘提供缓存加速服务。
但是这种技术有两个要命的地方,1、数据的稳定可靠性,SSD缓存全盘接收活动数据,而且需要快速擦写退出那些不用的数据,对SSD P/E寿命值快速消耗;2、它和内存一样关机之后数据消失。
工作方式二:缓存记忆技术
混合硬盘的另一种工作方式SSD缓存记忆技术,它把SSD作为记忆缓存,并非全盘接收全部活动的数据,而是有选择性的预存数据,因此它的使用寿命更长,更加安全。
它的工作原理是把频繁使用的各种应用、数据预存到SSD缓存,这个缓存具备学习和记忆功能,它预存的数据不会因为关机而消失。
希捷第二代混合硬盘750GB Momentus XT的内部拆解
希捷最早把SSD缓存记忆技术应用在混合硬盘,至今已三年有余,先后推出二代2.5英寸混合硬盘,第一代产品最大容量500GB,SSD闪存仅有4GB;第二代产品的硬盘和闪存容量均大幅提高,分别达到750GB和8GB。
希捷3.5英寸混合硬盘采用类似架构,硬盘容量有1TB/2TB/4TB三种规格。我们首先分析第二代2.5英寸混合硬盘的内部构造和相关工作原理。
●希捷2.5英寸混合硬盘拆解
● 8GB的NAND芯片工作原理
希捷的2.5英寸盘体和普通硬盘基本一致,主要是背部的PCB板,我们从上图可以看到它多出了一个海力士8GB SLC闪存和主控芯片。
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。
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,保存在混合硬盘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。
点评:我们通过混合硬盘的两种工作方式分析,SSD缓存加速技术的数据安全、可靠性存在隐患。如果把SSD和机械硬盘合二为一,SSD缓存出现故障,整个硬盘无法使用,返厂维修意味着数据over。
注:目前已知的SSD缓存加速技术,均为独立的SSD和机械硬盘分离。
SSD缓存记忆技术因为数据安全性更高,技术开发难度较低,硬盘厂家率先应用这项技术把SSD和机械硬盘合二为一,经过二代产品磨练,它已成为一项成熟可靠的技术。
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