Первая попытка создания гибридных винчестеров производителями была предпринята еще во времена Windows Vista, но осталась практически не замеченной рынком. Во многом попытка не удалась как раз потому, что эта система так и не стала популярной, а флэш-память в те годы стоила слишком дорого, что не позволяло реализовать независимые от участия ОС механизмы совмещения преимуществ «обычных» и твердотельных накопителей, превращая гибридизацию в аналог не слишком эффективной функции ReadyBoost. Более удачными оказались гибриды второго поколения, представленные компанией Seagate в середине 2010 года. Первые Momentus XT были хороши и с точки зрения механики, а наличие 4 ГБ флэша позволяло ускорить выполнение многих операций, причем под управлением любой операционной системы — хоть старенькой (уже) Windows XP, хоть новомодных модификаций Windows или Linux. Тогда же хорошо заметен стал и основной недостаток гибридных накопителей в сравнении с твердотельными: последние ускоряли работу всегда, а не только когда повезет. Но, повторимся, первые гибриды были по совместительству и быстрыми винчестерами, т. е. даже в худшем случае не отставали от своих «обычных» собратьев с теми же ТТХ, а ТТХ эти были самыми высокими в сегменте. Конечно, речь тут идет о сегменте мобильных накопителей — как мы уже не раз говорили, именно на этом рынке наиболее актуальной была технология «внутренней гибридизации»: настольные компьютеры в основной своей массе пригодны для установки нескольких накопителей, так что их пользователи всегда могли и могут одновременно использовать и твердотельные устройства для критичных к скорости нагрузок, и винчестеры просто для хранения данных.
Однако прошло несколько лет, и положение дел несколько изменилось. Производством гибридных винчестеров занялась и компания Western Digital, однако модели обоих производителей уже перестали быть самыми быстрыми в плане механики. Хотя бы потому, что за время развития ноутбучных накопителей скорость вращения их пластин дошла до 7200 об/мин, а все современные гибриды имеют «оборачиваемость» лишь на уровне 5400 об/мин. Кроме того, инженеры Seagate внедрили гибридные технологии в сегмент настольных винчестеров, но и в нем компания ограничивается скоростью вращения пластин 5900 об/мин, в то время как некоторые «скоростные» винчестеры вращаются уже не только на 7200, но и на 10000 об/мин (это даже если не вспоминать о накопителях корпоративного класса, где встречается и скорость 15000 об/мин). Таким образом, современный гибрид (в отличие от первых накопителей этого класса) уже не обязательно будет быстр там, где «спасуют» его фирменные технологии.
Впрочем, по вполне понятным причинам на это ни производители, ни пользователи и не рассчитывают. Мы уже не раз убеждались, что при использовании «по назначению» гибридные устройства всегда быстрее «классических». Вплоть до того, что они могут не отставать и от «чистых» твердотельников либо, как минимум, занимают промежуточное положение между винчестерами и SSD.
Но все более ранние сравнения проводились нами в рамках одного класса устройств, благо только ноутбучные гибридные винчестеры нам и попадались. А как будет выглядеть сравнение обычных и гибридных винчестеров разных классов? Да и просто гибридных моделей разных классов тоже — что ранее мы изучить не могли. Понятно, что низкоуровневые тесты здесь не нужны — по скорости линейных операций, например, десктопная модель на 7200 об/мин на внешних дорожках легко обойдет ноутбучный винчестер на 5400 об/мин в пару раз (при одинаковой плотности записи). Поэтому мы решили ограничиться сегодня только тестами высокого уровня, а именно трассами пакета PCMark 7. Зато взяв семь очень разных винчестеров. Причем разных — по всем параметрам.
Участники тестирования
Открывает наш парад-алле Hitachi Travelstar Z5K500-320 HTS545032A7E380 (на диаграммах — Hitachi HTS545032A7E380) — ноутбучная модель, весьма медленная и уже устаревшая на сегодняшний день, поскольку в ней используется пластина емкостью 320 ГБ (предыдущее поколение технологий), медленная механика из-за необходимости «упаковать» все в тонкий корпус, совместимый с ультрабуками и планшетами, и скорость вращения 5400 об/мин.
Следующий участник — Seagate Laptop Thin SSHD ST500LM000 (Seagate ST500LM000). Тоже тонкая модель с частотой вращения 5400 об/мин, но гибридная и на более плотных пластинах. Точнее, на одной пластине, а две таких — в третьем участнике тестирования, Seagate Laptop SSHD ST1000LM01 (Seagate ST1000LM014). Другим преимуществом ST1000LM014 перед двумя предыдущими моделями является возможность использовать более быструю механику управления головками, благо в стандартном корпусе места для ее размещения банально больше. И замыкает группу мобильных накопителей Hitachi Travelstar 7K1000-1000 HTS721010A9E630 (Hitachi HTS721010A9E630), где тоже две пластины по 500 ГБ, но уже со скоростью вращения 7200 об/мин — фактически, это лучшее, что можно найти в сегменте ноутбучных накопителей. Но без гибридизации, естественно.
Далее переходим к десктопным винчестерам, первым из которых будет Seagate Desktop SSHD ST4000DX001 (Seagate ST4000DX001). Он снабжен четырьмя пластинами по 1 ТБ (с учетом разницы в площади, это та же плотность, что и у ноутбучных 500 ГБ), которые вращаются со скоростью 5900 об/мин. Учитывая, что время поиска на больших пластинах возрастает, при требовательных к нему нагрузках этот винчестер должен работать даже медленнее, чем быстрые ноутбучные модели, хотя и обгоняя их на линейных операциях (но только на внешних дорожках — ближе к центру скорость чтения/записи тоже будет ниже). А вот Hitachi Deskstar HDS7240ALE640 те же пластины «вращает» быстрее (7200 об/мин), так что ноутбучные винчестеры должен обгонять практически всегда. Ну и последний участник нашего тестирования, Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ (Western Digital WD1000DHTZ), представляет собой вершину «классического винчестеростроения» (если ограничиться моделями с интерфейсом SATA, естественно): несмотря на «настольный» форм-фактор, он построен на трех 2,5-дюймовых пластинах, аналогичных используемой в самом первом участнике нашего тестирования, зато вращающихся со скоростью 10000 об/мин. И с полноценной механикой, естественно, что, как мы уже знаем, в тандеме с уменьшенными пластинами может творить чудеса.
Несложно заметить, что с точки зрения механики мы выстроили наших участников в порядке улучшения характеристик, и можно предполагать, что в таком же порядке будут меняться и их результаты в PCMark 7. Но есть еще один фактор: три из семи винчестеров — гибридные. Подход к гибридизации у всех моделей Seagate сходный, а объем флэш-кэша вообще одинаковый — 8 ГБ (компания уже выпустила винчестеры с бо́льшим буфером, но до нашей лаборатории они пока не добрались). В идеале это могло бы привести к тому, что их результаты окажутся вообще одинаковыми. Однако для этого емкости флэш-памяти может оказаться мало, так что механические характеристики на результатах скажутся. А что скажется сильнее — меньшее время позиционирования (по этому параметру лидер тройки — ноутбучный ST1000LM014) или потенциально более быстрые линейные операции (в этом качестве лучше ST4000DX001) — мы и посмотрим.
Методика тестирования
На самом деле все эти винчестеры протестированы нами по стандартной методике тестирования, с которой можно ознакомиться в соответствующей статье (там же можно посмотреть и конфигурацию тестового стенда), однако сравнивать модели разных классов по результатам низкоуровневых тестов, как уже было написано выше, смысла нет: слишком уж они предсказуемы, благо гибридизация на них никак не сказывается. А вот PCMark 7 — другое дело. Именно полученными на его трассах показателями мы сегодня и займемся. Естественно, это синтетика, но куда более приближенная к реальности, нежели бенчмарки низкоуровневых характеристик.
Результаты тестирования
Как и следовало ожидать, «классические» модели выстроились в аккуратную лесенку, в которую совсем не укладываются результаты гибридов. А вот эти, напротив, простой логике не поддаются — настольный накопитель аналогичен лишь тонкому ноутбучному (большим пластинам слишком мешает низкая скорость вращения), но оба отстают от 2,5-дюмового накопителя «полной» высоты. Однако даже медленный гибрид на треть быстрее самой быстрой классики — результат, ради которого все и затевалось. Если же не выходить за пределы мейнстрима, то разница еще более показательна: гибридный винчестер в ноутбуке может обойти хорошую настольную модель вдвое, а своего непосредственного конкурента — почти в три раза.
Но не все трассы настолько благосклонны к гибридизации — при импорте изображений, как видим, медленный гибрид может отстать от VelociRaptor. Правда, только от него. А самым медленным тут оказался настольный Seagate, который изначально на высокую производительность не рассчитан. И его «негибридный» аналог действительно медленнее всех одноклассников со скоростью вращения 7200 об/мин, зато добавление флэш-памяти позволяет подняться выше. Но, что примечательно, ноутбучные гибриды Seagate быстрее настольной модели! А ведь конкурировать им нужно с более медленными «классическими» винчестерами, поскольку в этом классе экстенсивные способы увеличения быстродействия неприменимы. В результате даже «тонкая» модель разбивает представления о портативных винчестерах, как о чем-то медленном, легко опережая даже «Раптор», ну а полноразмерная вообще выходит в безоговорочные лидеры.
Некоторый прирост показателей гибридизация обеспечивает, но, в основном, в портативном сегменте, что неудивительно: эта трасса, несмотря на то, что входит в пакет накопительных тестов, от производительности собственно носителей данных зависит слабо. Даже использование быстрого SSD позволяет здесь увеличить результаты лишь процентов на 10, и то не всегда, поэтому нет ничего удивительного в том, что винчестеры с одинаковой плотностью записи почти равны. Заметно проигрывает всем разве что «тонкий» Hitachi, однако он не только тонкий, но и старый; устройства же одного класса близки по быстродействию. Что ж — еще один пример того, что не все задачи можно ускорить внедрением гибридных технологий, да и даже полным переходом на полупроводниковые накопители — в компьютерной системе важны все компоненты.
А некоторые — иногда вообще не важны: при использовании компьютера в качестве медиацентра становится неважным, что там в нем установлено в качестве источника данных. Разве что слишком медленный винчестер может формально замедлить работу, но и по абсолютным результатам видно, что «быстрым» накопителям здесь просто негде развернуться.
Скорость обработки коллекции аудиофайлов еще ниже, хотя тут уже можно говорить о какой-то разнице между накопителями. О пользе гибридизации — тоже. Но только в том случае, если хочется поговорить :) Ибо работа будет выполняться чуть быстрее или чуть медленнее, но «вау-эффекта» от замены накопителя не будет никогда.
А вот запуск приложений — яркий пример обратного. Даже если оставаться в рамках «классического винчестеростроения», различия между накопителями видны будут невооруженным глазом: медленный ноутбучный винчестер отстает от быстрого в полтора раза, а тот, в свою очередь, настолько же уступает хорошей настольной модели. Вот дальше что-либо выжать уже сложно: «Раптор» со своим треском и нагревом лишь на треть быстрее, хотя с этим ранее многим приходилось мириться. Теперь, как нам кажется, бо́льшая часть тех энтузиастов просто мигрировала на SSD, где скорости на порядок выше! Ну а экономным потребителям предложены гибридные модели — пусть и не позволяющие достигнуть эффекта «всегда все летает», но при удачном стечении обстоятельств реализующие сценарий «перестало тормозить». Особенно, повторимся в очередной раз, это заметно в сегменте ноутбучных моделей, где скорость можно увеличить в пять, а то и десять раз (если менять старый винчестер на новый гибрид), поэтому нет ничего удивительного, что именно такими моделями производители в первую очередь и занялись. Прирост же в десктопах — более скромный. Особенно на фоне гибридизации более высокого уровня — когда для системы и приложений выделяется отдельный твердотельный накопитель, а винчестеры применяются только для хранения «тяжелых» данных. Но сторонникам «культа одиночного винчестера» новые гибриды могут понравиться. А могут и не понравиться — все зависит от того, насколько часто будет «везти»: ведь запуск приложений не из флэш-кэша может оказаться более медленным, чем при использовании просто быстрого винчестера.
Игр это тоже касается: полезность гибридов тем выше, чем чаще нужные данные оказываются в кэше, что, например, при простом последовательном прохождении игры в однопользовательском режиме скорее исключение, чем правило: новые уровни подгружаются один раз по мере перехода от одного к другому. Но в «рафинированном» случае мы снова видим существенное улучшение быстродействия в портативном сегменте и куда более скромный прирост (тем не менее, позволяющий относить гибридные винчестеры к более высокому классу, чем «обычные») в настольном. Разумеется, как не раз уже было сказано, речь идет не об увеличении собственно производительности системы в играх (тут ключевыми компонентами являются видеокарта и, в меньшей степени, центральный процессор), а, скорее, о повышении игрового комфорта. Но и это немало. Особенно с учетом того, что аппетиты современных игр не слишком-то располагают к полному отказу от механики — хороший SSD высокой емкости по карману не каждому игроку, а на маленький несколько игр (вкупе с остальными нужными приложениями) вообще не поместятся.
Итого
Мы в очередной раз убедились, что далеко не все трассы PCMark 7, входящие в «дисковый набор», восприимчивы к собственно производительности накопителей. Это, естественно, объяснимо тем, что в пакете есть еще один вариант их проигрывания, приближенный уже к низкоуровневым утилитам, но он нам именно по этой причине и не интересен :) А что получается в среднем?
Результаты показательные. Если оставить пока за кадром гибридизацию, то все соответствует житейской мудрости: быстрый ноутбучный винчестер быстрее медленных примерно в полтора раза, хороший настольный — еще на 20% быстрее, а лучшее, что есть в этом сегменте, дает еще 20% прироста. Суммарно — двукратный разброс между самым быстрым и самым медленным участниками сегодняшнего тестирования. С этим многие сталкиваются и на практике — когда по степени комфорта вроде как более быстрый ноутбук оказывается не лучше старого десктопа. И все в нем хорошо по тестам, но вот работать как-то неудобно — именно из-за медлительности системного накопителя.
Гибриды в эту концепцию не укладываются. Равно как и твердотельные накопители — здесь уже нет такой разницы между портативными и настольными моделями. SSD просто одинаковые и там, и там, гибридные же винчестеры... Как видим, на текущий момент настольные модели легко могут оказаться медленнее ноутбучных. Судя по всему, происходит это из-за того, что Seagate взяла за основу первых наиболее медленные модификации. С другой стороны, Desktop SSHD на 7200 об/мин должен обгонять ноутбучные винчестеры и, кстати, уже всюду будет хотя бы не отставать от быстрых настольных моделей, но вот стоить он должен дороже, да и энергии потреблять (а значит, и выделять) тоже больше. А гибридизация позволяет подобную небыструю модель подстегнуть настолько, что в ряде сфер применения позади останутся не только массовые, но и максимально быстрые классические модели. Впрочем, сам по себе этот класс устройств кажется нам немного странным по уже описанным выше причинам: снижение цен на твердотельные накопители ведет дело к тому, что вскоре цена SSD на 120 ГБ и «обычного» медленного винчестера на 4 ТБ может сравняться с одиночным «гибридом» на те же 4 ТБ. Собственно, и сейчас уже разница в цене между этими вариантами не принципиальная: процентов 10 от стоимости «гибрида». В то же время преимущества отделения «мух от котлет» превышают эти 10%: если SSD использовать только для требовательных к скорости нагрузок (на что 120 ГБ многим может хватить), а винчестер — только для хранения данных, быстрый доступ к которым не требуется, то общая производительность будет выше. Комфорт — тоже.
Совсем иное положение дел в портативном сегменте, где два накопителя установить можно не всегда, быстрый «классический» винчестер тоже не установишь, а использовать «для всего» SSD на 120 ГБ — не вариант. SSD на 256 или, тем более, 512 ГБ стоят уже намного дороже, а вот терабайтный гибридный винчестер — как раз на уровне многих твердотельных накопителей на 120/128 ГБ. То есть за те же деньги можно получить и высокую емкость, и производительность — пусть и не сравнимую с SSD, но (в удачных случаях) превосходящую таковую даже для быстрых настольных моделей, не говоря уже о «типичных» ноутбучных. И именно поэтому применение гибридизации началось в моделях для портативных компьютеров, да и сейчас чаще всего ими и ограничивается.
А есть ли возможность совместить преимущества всех технологий уже без оговорок? Есть: увеличить емкость флэш-памяти настолько, что один накопитель сможет полностью заменить два разнотипных. В этом случае от гибридизации как таковой удастся перейти к простому механическому объединению HDD и SSD в одном компактном корпусе, пригодном для установки в массовый ноутбук. Правда, и стоить такой накопитель будет не дешевле, чем два отдельных устройства, а значит, это отдельный сегмент рынка. Этот сегмент, впрочем, уже начал зарождаться, о чем мы подробно поговорим в следующий раз.
