来自SSD的性能 深度解析混合硬盘的诱惑

  机械硬盘、混合硬盘、固态硬盘形成三足鼎立之势，网友们对机械硬盘熟悉得不能再熟悉，固态硬盘则以它卓有成效的“性能发动机”效果，网友们能够轻易感知。而新近推出的混合硬盘，典型的士别三日，是否能刮目相看呢？今天我们来探讨混合硬盘的诱惑在哪里。 

混合PK单碟500G 笔记本盘新品大比拼
    机械硬盘和固态硬盘曾闹出这么一个笑话：“穷和富人的区别，穷人用1TB机械硬盘，富人用1TB固态硬盘。”对于那些热爱Diy的网友们来说，其实还有第三种选择：它就是固态混合硬盘，1TB混合硬盘不过499元。

SSD、HDD、SSHD容量/价格对比（2014年3月）
容量产品	SSD（2.5吋）	HDD	SSHD
120-128GB	5元/GB	停产	-
240-256GB	3.7元/GB	停产	-
480-512GB	3.9元/GB	0.6元/GB	-
1TB	3.6元/GB	0.36元/GB	0.5元/GB
2TB	-	0.25元/GB	0.35元/GB
3TB	-	0.23元/GB	-
4TB	-	0.25元/GB	0.32元/GB

    业内专家预言固态硬盘将取代机械硬盘，这并非空穴来风。固态硬盘在这一背景下应运而生，它兼顾固态硬盘的性能优势，以及台式机硬盘的容量优势，并且它的价格显得较为平易近人。下面我们来具体探讨分析混合硬盘的工作原理、它的优势在哪里？
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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3.5英寸混合硬盘的内部拆解

    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。最新一代的希捷3.5英寸混合硬盘的架构和工作原理不变，硬盘容量扩大到1TB/2TB/4TB等三种规格。下面我们分析3.5英寸混合硬盘的内部构造和相关工作原理。

●希捷3.5英寸1TB混合硬盘拆解

希捷3.5英寸1TB混合硬盘的PCB板

● 8GB的NAND芯片工作原理

    希捷的3.5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。

8GB MLC东芝闪存

    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。
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在本页，我们向读者展示三种不同形态的硬盘，为了方便性能对比，我们以1TB容量为基准线，并列举各自不同领域的代表性产品。它们分别是1TB①SATA固态硬盘、②固态混合硬盘、③传统机械硬盘。

①、三星840 EVO 1TB SSD
参考价格：3599元

    SSD固态硬盘的工作原理和磁盘阵列有相似的一面，它并不是单纯一块硬盘。它通过至少两个以上的闪存芯片组成，SSD厂家设计算法由主控芯片对闪存并行读写控制。   

 

三星840 EVO 1TB SSD

 

    三星840 EVO 1TB SSD是目前单块家用SATA SSD中容量最大的顶级产品，它采用400MHz频率的三核ARM主控，最先进的10nm级闪存，以及1GB独立缓存。它的性能介于“三星840 PRO”和“840系SSD”之间。

②、3.5英寸希捷1TB固态混合硬盘
参考价格：499元

    固态混合硬盘顾名思义，就是机械硬盘与固态硬盘的结合体。混合硬盘采用了8到16GB的闪存颗粒来保存热数据。而磁盘才是最为重要的存储介质，闪存仅起到了缓冲作用，将更多的常用文件保存到闪存，减小寻道时间，提升效率。

希捷1TB普通硬盘和混合硬盘

    新近上市的希捷1TB混合硬盘是其中的佼佼者，它具备新酷鱼1TB硬盘的盘体，8GB SSD模块，而价格只要499元。上图所列的两款1TB普通硬盘和混合硬盘，它们是不是长得很像。

③、传统机械硬盘
参考价格：340元

    家喻户晓的机械硬盘看似普普通通，实则为科技含量仅次于CPU的高科技产物。它的核心是磁盘碟片，辅于马达伺服机械结构，这也制约了它的读写速度。

西数单碟1TB蓝盘

    本次入列的西数单碟1TB蓝盘，在1TB机械硬盘性能排名第三。它采用单碟1TB技术、7200RPM伺服马达、64MB缓存。

    下面我们进入3大种类1TB硬盘的性能对比环节：
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● CrystalDiskMark

　　CrystalDiskMark（缩写为CDM）是一款简单易用的硬盘性能测试软件，但测试项目非常全面，涵盖连续读写、512K和4KB数据包随机读写性能，以及队列深度（Queue Depth）为32的情况下的4K随机性能。队列深度描述的是硬盘能够同时激活的最大IO值，队列深度越大，实际性能也会越高。

希捷1TB混合硬盘的CrystalDiskMark测试

CDM持续读写速度对比

    在基础的读写速度对比，三星1TB SSD的读写速度一骑绝尘，3.5英寸 希捷1TB混合硬盘、西数单碟1TB蓝盘均不占优势。那么混合硬盘是靠什么具备固态硬盘的性能？答案就是SSD模块的记忆功能，它不是靠读写速度。

HDTune寻道时间对比

    编辑点评：凭借SSD模块的记忆功能，希捷1TB混合硬盘在数据寻址型号时间所表现的效率，仅稍稍落后于1TB SSD，远远超过西数单碟1TB蓝盘。这也为它在执行软件、游戏带来高效运行。
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■Win7开机时间

　　 在实际运用中，开机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系统开机时间计算。

3.5英寸希捷1TB SSHD第3次运行：15秒

Win7系统开机时间对比

    3.5英寸希捷1TB SSHD的第1次启动时间和普通硬盘没有差别；第2次启动后即达到SSD的效果，消耗时间仅为17秒；第3次启动后为15秒。

 

 

 

 

 

 

■软件应用PK：Photoshop启动时间

　　在分析了Win7操作系统的启动时间之后，我们再来看应用程序的启动时间。在这里我们计算Photoshop CS启动所需要的时间。

Photoshop CS5

第2次启动时间：1.97秒

PS启动时间对比

    在Photoshop制图软件启动中，3.5英寸希捷1TB混合硬盘赶上SSD的应用效果。它们对比西数单碟1TB蓝盘，节省超过6秒时间。

    注：SSHD混合硬盘对大/中型软件有明显的启动时间优化效果，它需要用户启动多次软件，然后记录该软件的热数据。
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下面我们将对大型3D游戏的加载速度进行测试，分析3.5英寸1TB HDD/SSHD、2.5英寸1TB SSD的实际效率差距。 

1、《Crysis3 孤岛危机》加载时间对比

    孤岛危机系列游戏已经不能用一款普通的游戏来形容它了，除了单出的FPS游戏之外，他更多的是用来测试各种高端显卡等等硬件的工具，也有着“硬件危机”之称。所以当《孤岛危机3》一经推出便受到了广大玩家的追捧，更是将能够流畅的运行最高画质下的孤岛危机3当成自己炫耀的一个标准。

 

《孤岛危机3》游戏截图

第3次进入游戏场景时间：15.25秒

《孤岛危机3》启动时间对比

 

    在《孤岛危机3》测试中，在第1次加载游戏数据时，3.5英寸希捷1TB混合硬盘和西数单碟1TB蓝盘的消耗时间在19-20秒区间。

    希捷1TB混合硬盘在第3次加载游戏之后，它的消耗时间赶上三星1TB SSD，达到SSD的应用效果。

 

 

 

■《使命召唤6》游戏加载时间对比

    对于喜欢FPS（第一人称射击）游戏的玩家来说使命召唤第四代《使命召唤4：现代战争》记忆犹新，它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。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》

第1次进入游戏场景时间：17.09秒

第3次进入游戏场景时间：6.28秒

《使命召唤6》启动时间对比

    和前面的《孤岛危机3》相比，《使命召唤6》则属于轻度应用的3D大型游戏。SSD、SSHD容易拉开启动时间的差距。

    3.5英寸希捷1TB混合硬盘第1次加载游戏时间较之西数单碟1TB硬盘略快，此时混合硬盘和机械硬盘尚未拉开时间差距。

    3.5英寸希捷1TB混合硬盘在第3次加载时间发挥出SSD效果，缩短电脑进入游戏的时间，它们与机械硬盘的执行效果截然不同。
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后PC时代什么最重要？答案是速度。在这个快节奏的生活环境下，大家对于电脑的速度有了更高的要求。然后CPU无论如何再升级、显卡无论如何再提升，对于我们日常使用计算机都已经没有太大帮助，性能过剩使得大家越来越开始关注硬盘性能，因为它是绝对的瓶颈。

固态混合硬盘最大容量可达4TB

    在SSD突飞猛进的同时，作为存储业的巨头希捷开始推出基于传统硬盘和固态硬盘之间的折中产品，叫做混合硬盘。新产品的问世其实给用户带来了更多的选择。

    希捷3.5英寸混合硬盘对实际应用软件和游戏能起到优化时间的作用。由于一般的计算机工作仅须访问很小一部分的存储数据，因此主机需要的大部分数据将按要求存放于固态存储设备。在这种情况下，系统性能大幅度改善，因为数据存放、读取和提交给主机所花费的时间减少了。

Z77测试平台及其他组件实拍

    此次测试平台为英特尔i5-3570K处理器和技嘉Z77主板组成，基本属于主流偏上的配置，可以满足大部分主流用户参考。