Lecteur hybride – Wikipedia

En informatique, un lecteur hybride (entraînement hybride à l'état solide – SSHD) est un périphérique de stockage logique ou physique qui associe un support de stockage plus rapide, tel qu'un lecteur SSD (Solid-State Drive), à ​​un lecteur de disque dur (HDD) de plus grande capacité. L'intention est d'ajouter une partie de la vitesse des disques SSD à la capacité de stockage rentable des disques durs traditionnels. L'objectif du disque SSD dans un lecteur hybride est de servir de cache pour les données stockées sur le disque dur, améliorant ainsi les performances globales en conservant des copies des données les plus fréquemment utilisées sur le disque SSD plus rapide.

Il existe deux configurations principales pour la mise en œuvre de disques hybrides: les systèmes hybrides à deux disques et les disques hybrides à semi-conducteurs. Dans les systèmes hybrides à double disque, des périphériques SSD et HDD séparés physiquement sont installés sur le même ordinateur, l'optimisation du placement des données étant effectuée manuellement par l'utilisateur final ou automatiquement par le système d'exploitation via la création d'un périphérique logique "hybride". Dans les disques hybrides à semi-conducteurs, les fonctionnalités SSD et HDD sont intégrées dans un seul matériel, l’optimisation du placement des données étant effectuée entièrement par le périphérique (mode auto-optimisé) ou par le biais de "conseils" fournis par le système d’exploitation ( mode alloué par l'hôte).

Une comparaison de haut niveau des conceptions SSHD et double disque ou FCM

Il existe deux principales technologies de stockage "hybride" associant une mémoire flash NAND ou SSD à la technologie HDD: les systèmes hybrides à deux lecteurs et les lecteurs hybrides à semi-conducteurs.

Systèmes hybrides à double entraînement[[[[modifier]

Les systèmes hybrides à double disque combinent l'utilisation de périphériques SSD et HDD distincts installés sur le même ordinateur. Les optimisations de performances globales sont gérées de trois manières différentes:

1. Par l'utilisateur de l'ordinateur, qui place manuellement les données plus fréquemment utilisées sur le lecteur plus rapide.
2. Par le logiciel du système d’exploitation de l’ordinateur, qui combine SSD et HDD en un seul volume hybride, offrant une expérience plus facile à l'utilisateur final. Les exemples de mise en œuvre de volumes hybrides dans les systèmes d’exploitation sont les "pools de stockage hybrides" de ZFS,^[1]bcache et dm-cache sur Linux,^[2] et Fusion Drive d'Apple et d'autres implémentations basées sur la gestion de volumes logiques^[3] sur OS X.^[4]
3. Par des jeux de puces externes aux lecteurs de stockage individuels. Un exemple est l'utilisation de modules de cache flash (FCMs). Les FCM combinent l'utilisation de composants SSD (généralement un module SSD mSATA) et HDD distincts, tout en gérant les optimisations de performances via un logiciel hôte, des pilotes de périphérique ou une combinaison des deux. La technologie SRT (Intel Smart Response Technology), mise en œuvre par une combinaison de certains jeux de puces et de pilotes de stockage Intel, est l’implémentation la plus courante des systèmes hybrides FCM de nos jours. Ce qui distingue ce système à double disque d’un système SSHD est que chaque disque conserve sa capacité à être traité indépendamment par le système d’exploitation, s’il le souhaite.

Disque hybride à semi-conducteurs[[[[modifier]

Disque hybride à semi-conducteurs (également connu par l'initialisme SSHD^[a]) fait référence à des produits qui incorporent une quantité importante de mémoire flash NAND dans un lecteur de disque dur, créant ainsi un seul périphérique intégré.^[7] Le terme SSHD est un terme plus précis que le terme plus général lecteur hybride, utilisé auparavant pour décrire les périphériques SSHD et les combinaisons non intégrées de disques SSD (Solid-State Drive) et de disques durs. Le principe fondamental de la conception des SSHD consiste à identifier les éléments de données les plus directement associés aux performances (données fréquemment consultées, données de démarrage, etc.) et à les stocker dans la mémoire flash NAND. Cela a été montré^[8] être efficace pour offrir des performances considérablement améliorées par rapport au disque dur standard.

Un exemple de système à double disque souvent confondu considéré comme un disque dur SSHD est l’utilisation d’ordinateurs portables combinant des composants SSD et HDD distincts dans une même unité de disque dur de 2,5 pouces, tout en conservant ces deux composants (contrairement aux SSHD). visible et accessible au système d'exploitation sous forme de deux partitions distinctes. Le lecteur Black2 de WD en est un exemple typique. le disque peut être utilisé comme disque SSD et disque dur distinct en le partitionnant correctement, ou un logiciel peut être utilisé pour gérer automatiquement la partie SSD et présenter le disque à l'utilisateur sous la forme d'un seul grand volume.^[9]

Opération[[[[modifier]

Dans les deux formes de technologies de stockage hybrides (systèmes hybrides à double disque et SSHD), l’objectif est de combiner un disque dur et une technologie plus rapide (souvent une mémoire flash NAND) afin de fournir un équilibre entre performances améliorées et disponibilité de stockage haute capacité. En général, ceci est réalisé en plaçant des "données chaudes", ou les données associées le plus directement à des performances améliorées, sur la partie "plus rapide" de l'architecture de stockage.

Décider des éléments de données prioritaires pour la mémoire flash NAND est au cœur de la technologie SSHD. Les produits proposés par différents fournisseurs peuvent atteindre cet objectif via un micrologiciel de périphérique, des pilotes de périphérique ou des modules logiciels et des pilotes de périphérique.

Modes de fonctionnement[[[[modifier]

Mode auto-optimisé

Dans ce mode de fonctionnement, le disque dur SSHD fonctionne indépendamment des unités du système d'exploitation hôte ou du périphérique hôte pour prendre toutes les décisions relatives à l'identification des données qui seront stockées dans la mémoire flash NAND. Ce mode produit un produit de stockage qui apparaît et fonctionne sur un système hôte exactement comme le ferait un disque dur traditionnel.

Mode optimisé pour l'hôte (ou mode indiqué par l'hôte)

Dans ce mode de fonctionnement, le SSHD active un ensemble étendu de commandes SATA définies dans la fonction dite d'information hybride, introduite dans la version 3.2 des normes SATA-IO (Organisation internationale Serial ATA) pour l'interface SATA. À l'aide de ces commandes SATA, les éléments de données placés dans la mémoire flash NAND dépendent du système d'exploitation hôte, des pilotes de périphérique, des systèmes de fichiers ou d'une combinaison de ces composants au niveau de l'hôte.^[10]

Certaines des fonctionnalités spécifiques des disques SSHD, telles que le mode avec hint hosted, nécessitent un support logiciel du système d'exploitation. Microsoft a ajouté la prise en charge de l'opération suggérée par l'hôte dans Windows 8.1,^[11] Les correctifs pour le noyau Linux sont disponibles depuis octobre 2014, en attendant leur inclusion dans la ligne principale du noyau Linux.^[12][13]

Systèmes hybrides à double entraînement[[[[modifier]

Cette section est vide Vous pouvez aider en ajoutant à cela. (Mai 2017)

L'histoire[[[[modifier]

Seagate desktop SSHD ST1000DX001

La technologie à entraînement hybride a parcouru un long chemin avec les mises en œuvre modernes qui se sont améliorées au cours de la dernière décennie à compter de 2007:

• Dans 2007, Seagate et Samsung ont présenté les premiers disques hybrides avec le PSD Seagate et le Samsung SpinPoint MH80^[14] des produits. Les deux modèles étaient des disques de 2,5 pouces, offrant des options de mémoire flash NAND de 128 ou 256 Mo. Le PSD Momentus de Seagate a mis l'accent sur l'efficacité énergétique pour une meilleure expérience mobile et s'est appuyé sur le ReadyDrive de Windows Vista. Les produits n'ont pas été largement adoptés.^[15]
• Dans Mai 2010, Seagate présente un nouveau produit hybride appelé Momentus XT et utilise le terme entraînement hybride à l'état solide. Ce produit est axé sur les avantages combinés des points de capacité de disque dur avec des performances similaires à celles des disques SSD. Il était livré en tant que disque dur de 500 Go avec 4 Go de mémoire flash NAND intégrée.
• Dans Novembre 2011Seagate a présenté ce qu’ils ont qualifié de SSHD de deuxième génération, ce qui a porté la capacité à 750 Go et porté la mémoire flash NAND intégrée à 8 Go.
• Dans Mars 2012, Seagate a présenté ses SSHD de troisième génération pour ordinateurs portables avec deux modèles: 500 Go et 1 To, tous deux dotés d’une mémoire flash NAND intégrée de 8 Go.
• Dans Septembre 2012, Toshiba a annoncé son premier SSHD, offrant des performances et une réactivité similaires à celles des disques SSD en combinant 8 Go de la mémoire flash SAND de Toshiba et des algorithmes novateurs d’auto-apprentissage avec une capacité de stockage pouvant atteindre 1 To.
• Dans Septembre 2012, Western Digital (WD) a annoncé une plate-forme technologique hybride associant une mémoire flash NAND MLC économique à des disques magnétiques afin de fournir des systèmes de stockage intégrés hautes performances et grande capacité.
• Dans Novembre 2012, Apple Inc. a publié le système hybride à deux disques configuré en usine, appelé Fusion Drive.^[16]
• Dans avril 2013, Western Digital lance les produits SSHD WD Black 2,5 pouces, y compris un disque dur SSHD de 5 mm de haut avec une capacité de stockage de 500 Go et des options de taille de mémoire flash NAND de 8, 16 et 24 Go.
• Dans Octobre 2015,^[17] TarDisk a introduit le système hybride à double disque plug-and-play "TarDisk Pear", avec des options de taille de mémoire flash allant jusqu'à 256 Go.

Des repères[[[[modifier]

Cette section doit être mis à jour. Veuillez mettre à jour cet article pour refléter les événements récents ou les informations nouvellement disponibles. (Septembre 2014)

Les tests de fin 2011 et début 2012 utilisant un disque dur SSHD constitué de 750 Go de disque dur et de 8 Go de mémoire cache NAND ont révélé que les disques SSHD n’offraient pas les performances SSD en lecture / écriture aléatoire et en lecture / écriture séquentielle, mais étaient plus rapides que les disques durs pour le démarrage et l’arrêt de l’application. .^[18][19]

L'épreuve de référence de 2011 comprenait le chargement d'une image d'un système utilisé de manière intensive, exécutant de nombreuses applications, pour contourner les performances d'un système fraîchement installé; des tests réels ont montré que les performances étaient bien plus proches d'un SSD que d'un disque dur mécanique. Différents tests de référence ont montré que le disque dur SSHD se situait entre un disque dur et un disque dur SSD, mais généralement beaucoup plus lentement qu'un disque SSD. Dans le cas de performances d'accès aléatoire sans mise en cache (plusieurs lectures et écritures aléatoires de 4 Ko), le SSHD n'était pas plus rapide qu'un disque dur comparable; il n'y a avantage qu'avec les données mises en cache. L’auteur a conclu que le lecteur SSHD était le meilleur type de lecteur sans marge supplémentaire, et que plus le cache à semi-conducteurs était grand, meilleures étaient les performances.^[19]

Voir également[[[[modifier]

Références[[[[modifier]