要大幅提升硬碟效能,但 SSD 太貴,或許固態混合式硬碟是個不錯的方案。除了硬碟機廠商推出固態混合式硬碟,磁碟控制器廠商也注意到這項大趨勢,開始提供自組混合式儲存系統的功能。小編介紹了 Marvell、Intel 推出的 DIY 固態混合式硬碟方案以及3款現成的產品,給有需要的人參考。

快速目錄:

傳統硬碟末日倒數中

打從Microsoft提出以快閃記憶體為傳統硬碟機加速那一刻開始,就為硬碟機的未來奠定新面貌。固態硬碟並不是讓傳統硬碟機消失的主因,但可以說固態硬碟的崛起,將加快傳統硬碟機型態轉變步伐,下一站就是固態混合式硬碟的天下。

包含Coughlin Associates、Objective Analysis等市場研究機構,都指出2015年之前,固態混合式硬碟將取代傳統硬碟成為新主流。像硬碟大廠Seagate就大方透露,在這段過渡時期內,全產品線都將轉向混合式架構設計。目前除了大家熟悉的Seagate率先推出Momentus XT這款2.5吋產品,包含WD等廠商在內,也陸續投入混合式產品研發行列。

硬碟廠重組拚實力

從幾大硬碟機廠近來的動作不難發現,WD不僅收購了另一傳統硬碟大廠Hitachi GST,2009年也曾經由併購嵌入式固態硬碟廠SiliconSystems的方式,提升快閃式記憶體架構產品的技術能力與經驗。

無獨有偶,原本和Samsung攜手合作跑在前頭的Seagate,也併購Samsung硬碟事業部門,從夥伴轉變成姻親關係。其中但書是延伸並強化雙方既有的專利交叉授權協定,並確保快閃記憶體長期採購來源無虞,以確保跨入混合世代的實力。

傳統硬碟機廠新勢力
品牌
Seagate Toshiba WD
產品擅長領域 3.5吋、2.5吋企業與消費型產品 2.5吋、1.8吋消費型產品 3.5吋、2.5吋企業與消費型產品
固態硬碟產品 自有品牌企業級產品 企業級與消費型自有品牌、核心零組件供應商 自有品牌企業級產品
固態混合硬碟 已推出 尚未推出 尚未推出
近期併購廠商 Samsung硬碟部門 Fujitsu硬碟部門 Hitachi GST、SiliconSystems

既有SSD何需Hybrid

談到混合式硬碟,想必大家都有不同看法,即便是編輯團隊也如此。筆者有一派朋友認為,既然有足夠預算購買固態硬碟,何必考慮混合式硬碟,甚至是土砲自製混合裝置,拿固態硬碟當系統開機碟不就得了!這麼說確實有道理,不過關鍵點在於,每個人系統碟的容量需求不一,假使系統開機碟容量需求大於消費能力,這樣的想法就無法成立。當然了,常用、重要應用軟體安裝在固態硬碟,其他軟體擺放在硬碟機上,也是一種可行有年的玩法。但前提是要能夠忍受維護管理的不便,尤其在重灌系統的時候,還得手動清除硬碟機上面的程式。說來說去都是錢的問題,如果能一步攻頂,誰還會無聊的去找替代方案?

價格優勢成就Hybrid

以編輯部使用經驗為例,筆者個人工作系統碟空間並不超過30GB容量,花3,000元就可以買到效能和肚量都滿意的固態硬碟,消費金額還算能夠接受與負擔。反觀另一位同事,測試平台程式資料量高達80GB以上,理想選擇是要價至少7,000元的120GB機種。這樣比較一來一往就差了4,000元,即便中高容量機種的每單位儲存成本略低些,但錢掏出來的感覺一定比較痛。

▲設定條件為開機碟容量需求120GB,搭配一顆1TB硬碟機儲存資料用,並
且以硬碟供貨穩定正常時的價格為計算基礎。

這時候將腦筋轉個彎,以40GB容量固態硬碟,搭配3.5吋、7200RPM、500GB容量效能型硬碟機,土砲自製Hybrid架構最低消費額4,400元不到。實際換算下來每GB儲存成本約為8.8元,雖然是硬碟機的3倍多,仍然比固態硬碟平均60元以上划算。這樣不僅省下約3,000元支出,還有500GB空間可以存放資料,混合式裝置的優勢再明確不過。

土砲方案免費玩

Marvell磁碟控制器自Intel第一代Core i平台推出起,開始被主機板廠商廣泛採用,為PCH不支援SATA 6Gb/s介面的解決方案。Marvell同時間也在構思固態混合裝置的可行性,去年CES展覽上首度展出名為HyperDuo的技術,準備為自家磁碟控制器提供建立混合儲存系統的功能。

搭載支援該功能磁碟控制器的主機板,大多屬於要價8,000元以上的高價產品。不過另一方面,Intel在Sandy Bridge平台Z68晶片組,也提供了Intel Smart Response Technology固態混合加速功能,同為垂手可得的免費土砲方案選擇,而且最低只要5,000餘元就能買到。

在之後的文章裡,會有更詳細的說明。

讀取快、寫入一般為特點

固態混合式硬碟技術,畢竟是傳統硬碟與快閃記憶體的結合體,取硬碟機低廉的每GB儲存成本優勢,再加上快閃記憶體的高速度,能提供介於兩者裝置之間的效能表現。換個角度來說,固態硬碟或說快閃記憶體,在混合式架構裡扮演的角色,通常像是第二階,而且是容量超大、速度更快的緩衝快取記憶體。至於實體資料,大多存放在硬碟機內,經由控制晶片監控判斷,自動同步化進固態硬碟內,達到加速目的。

各類型硬碟裝置比拚
裝置類型 固態 固態
混合
2.5吋 3.5吋
儲存容量 ≤1TB ≤500GB ≤1.5TB ≤3TB
主流轉速
規格
7200RPM 7200RPM、
5400RPM
7200RPM、節能
型機種低轉速
每單位
儲存成本
60元~100元 <8元 3.2元~10元 1.6元~2.6元
存取效能 極佳 讀取優、
寫入良好
普通~良好 良好

基於這項架構特性限制,無論是Intel或Marvell的解決方案,普遍具備介於硬碟機與固態硬碟之間的讀取速度,寫入則大多和硬碟機相當。附加好處是可以降低固態硬碟寫入損耗,資料安好無缺存在硬碟機內,即便運氣差固態硬碟故障了,只要換上新機重新同步資料即可。至於實體硬碟產品部分,Seagate的Momentus XT的特性大致上相仿,只有OCZ介面卡式產品RevoDrive Hybrid,軟體控制機制較為特別,因此也能提供寫入加速效果。

▲固態硬碟在混合式架構裡扮演的角色,就像第二階緩衝快取記憶體,因
此效能測試曲線開頭速度很高,之後會降到和傳統硬碟相近。

(後面還有Marvell無料Hybrid介紹!)

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Marvell無料Hybrid率先登場

Marvell方案確實是滿不錯的主意, 包含稍早推出的88SE9128,和伴隨HyperDuo技術正式面市的88SE9130,這2款支援RAID 0、1功能的磁碟控制器,都可以享受到自組混合磁碟架構的樂趣。

安全與效能模式自由選

在HyperDuo技術架構中,可以選擇安全模式(safe mode)或容量模式(capacity mode)。控制器只負責將存取機率高的檔案複製進固態硬碟裡,即便將固態硬碟拔除(故障或升級時),也不會影響到電腦系統正常運作,仍然可以順利開機進入作業系統,並且會在換上新固態硬碟時自動同步資料。

▲MRU軟體管理介面,可查看被自動加入快取行列之中的程式,也能經由
Advanced手動加入新項目,或是手動同步資料。

安全模式的架構特性和HDDBOOST相當,如果更換過固態硬碟,記得進管理介面重新組建HyperDuo,並且手動進行同步化即可。至於容量模式,除了合併固態硬碟與硬碟機容量,效能表現也明顯好過安全模式。只不過資料實際寫入到哪個裝置是由控制器決定,一旦移除固態硬碟就會顯示為離線狀態,有RAID 0的那種味道,儲存裝置損毀就回天乏術了。

▲HDDBOOST得分比多數HyperDuo組態好,不過還是落後於HyperDuo搭SSD510約40%,表現算是比上不足、比下有餘。

隱藏版好康功能

主機板廠商並未大張旗鼓宣傳這項技術功能,像華碩多款Sandy Bridge平台主機板,官網與手冊規格表都明列著支援HyperDuo技術,但手冊並未記載相關設定、操作使用資訊。就筆者實際測試發現,P8P67 Deluxe這款產品確實可以使用該項技術功能。

▲支援HyperDuo主機板一覽。

至於技嘉與微星則是隻字未提,只標示出支援RAID0、1功能,隨手抓了張微星P67A-GD65試驗,磁碟控制器的韌體設定介面並沒有相關選項。在這些前提下,如果主機板附加88SE9128、88SE9130晶片,但是無法建立HyperDuo功能,只能說見怪不怪了,向主機板廠商詢問才是解決之道。

插HBA嘛耶通

儘管主機板提供免錢好康功能,但是這類產品大多集中在中高價格帶。產品大多分布在7,000∼8,000元價格帶,在Z68、P67晶片組產品裡算是中高價位,許多人未必會考慮購買這價位的主機板產品。

如果預算有限,或者是使用Intel H67、H61,以及AMD的800系列晶片組,這類不大會出現指定型號磁碟控制器的主機板,甚至是更老舊的平台有沒有解?有的,HighPoint推出的RocketHybrid 1220和RocketHybrid 1222,這2款獨立磁碟陣列控制卡,就是拿HyperDuo當賣點。不過價格要2,000元以上,坦白說也不便宜,還得自行斟酌一番。

(後面還有Intel免費Hybrid方案介紹!)

Intel免費Hybrid方案ISRT

Intel Smart Response Technology(以下簡稱ISRT)架構和Marvell HyperDuo相同,都是基於磁碟控制器韌體與驅動程式軟體結合的產物,不過目前只有Z68晶片組支援。除了搭配標準型儲存裝置外,Intel更打算推動mSATA介面進入主機板,由自家mSATA介面固態硬碟,取代典型2.5吋機種在ISRT架構中的地位。

全程軟體介面設定

ISRT提供「增強」與「最大化」2種運作模式,其中差異並不難猜到,特性和Marvell方案相同。增強模式就是將固態硬碟當緩衝快取記憶體利用,最大化模式則是硬碟與固態硬碟合體,存取效能會比較好。最特別的是,ISRT除了硬碟與固態硬碟各1顆配對使用,也能為RAID磁碟陣列加速,這點是其他解決方案所比不上的。

其建構程序和HyperDuo截然不同,用起來就跟一般電腦沒兩樣。首先以硬碟安裝作業系統,並裝好IntelRapid Storage Technology 10.5或更高版本驅動程式套件,如果電腦系統同時存在固態硬碟與硬碟,那麼在IRST介面內就會出現名為「加速」的項目。顧名思義,這就是ISRT功能的設定選項。

▲合乎ISRT要求的系統,IRST介面會出現「加速」選項,可自選為硬碟、
磁碟陣列加速,設定固態硬碟移做快取的容量。

加速應用彈性最佳

用來加速的固態硬碟,ISRT限定取用19GB∼64GB容量。使用者除了能夠自訂容量,剩餘的部分也可以建立分割區使用,即便解除、變更加速模式,都不會影響到分割區內的資料。此外,ISRT允許隨時暫停加速功能,但固態硬碟仍處於加速架構,不會回復到空磁碟狀態,可以選擇其他硬碟或磁碟陣列,重新啟用加速功能。

最特別的是,ISRT提供線上轉換加速模式的操作彈性,而且會自動執行資料同步作業,確保硬碟機內部資料完整性,完全不需要備份系統並砍掉重練。除了前述的模式轉換時,系統會自動進行資料同步外,也可以在BIOS介面下手動執行同步。

▲ISRT增強模式效能頗佳,接近單硬碟機的4倍,達到單固態硬碟的一半,
表現較其Marvell之類解決方案理想。

資料同步確保安全性

現階段ISRT看來可能是韌體不夠成熟,或有其他因素影響,BIOS介面內提供的功能極為有限,無法進階管理加速磁碟組態,只能進行手動同步化資料、移除加速磁碟。雖然如此,在作業系統的圖形環境底下,維護管理反而更為方便,實際影響很有限。

值得注意的是,儘管ISRT運作模式和HyperDuo如出一轍,但是資料同步作業功能更加完善。在最大化模式下,只要硬碟和固態硬碟的同步資料夠完整,即便固態硬碟掛點了,只要進BIOS解除加速組態,還是能夠順利開機啟動進入作業系統,安全性明顯勝出。

(後面還有:固態混合硬碟產品介紹)

OCZ RevoDrive Hybrid

讀寫雙向加速,
PCI-E混合硬碟

  • 廠商名稱:飢餓鯊
  • 廠商電話:(02)8227-3123
  • 優點:硬碟寫入資料也能加速
  • 缺點:超過介面卡單插槽厚度
  • 建議售價:新台幣15,900元

產品設計頗具前瞻性的OCZ,近期除了強打RevoDrive 3工作站等級PCI-E介面固態硬碟,還有2款固態混合硬碟新品,其中之一是這款RevoDrive Hybrid。(看詳細的介紹、實測

 

Seagate Momentus XT 750GB

開機11秒,兼顧效能與容量

  • 廠商名稱:希捷科技
  • 廠商電話:02-2545-1305
  • 優點:效能表現極佳
  • 缺點:產品單價略高
  • 建議售價:新台幣6,499元

固態混合硬碟這字眼越來越常見,其中 Seagate 所推出的 Momentus XT,雖然只有2.5吋,效能表現卻有目共睹。經過一年多時間醞釀,最近推出了第二代機種。除了最大儲存容量提升到 750GB,傳輸介面也升級為 SATA 6Gb/s,並擁有多一倍的 8GB快閃記憶體,整體性能因而提升許多。(看詳細的介紹、實測

 

OCZ Synapse Cache

自組 SSD 固態混合硬碟的平價方案

  • 廠商名稱:飢餓鯊
  • 廠商電話:(02)8227-3123
  • 優點:效能提升幅度高
  • 缺點:管理監控功能有限
  • 建議售價:新台幣6,999元

上面介紹的 OCZ RevoDrive Hybrid 介面卡式固態混合硬碟,效能之好無庸置疑,只不過15,000元以上的價位缺乏親合力。反觀這款 Synapse 採用相同軟體解決方案,提供自選傳統硬碟的方案,最便宜只要 7,000元就能入手。(看詳細的介紹、實測