HHD Disco rigido ibrido

Cos’è un disco rigido ibrido?

Un disco rigido ibrido (HHD) è un dispositivo di archiviazione di massa che combina un disco rigido convenzionale (HDD) e un modulo di memoria flash NAND. Un HHD, a volte noto come unità ibrida a stato solido (SSHD), combina la capacità, il costo e le prestazioni dell’archiviazione su disco fisico con le prestazioni accelerate della flash.

I dati che vengono scritti o recuperati frequentemente dall’archiviazione vengono forniti dalla memoria flash. Samsung, Seagate Technology, Toshiba e Western Digital offrono varianti della tecnologia HHD, in genere contrassegnate con l’etichetta SSHD. Queste unità sono spesso utilizzate nei dispositivi di consumo, come nei computer portatili. Anche i dispositivi di gioco per PC utilizzano SSHD. Le loro grandi applicazioni possono essere archiviate sull’HDD mentre il componente a stato solido viene utilizzato per l’accesso ad alta velocità.

Dischi rigidi ibridi vs. unità a stato solido vs. dischi rigidi

I dischi rigidi ibridi colmano il divario tra flash e archiviazione magnetica a disco fisso. Le unità a stato solido (SSD) sono più veloci dei tradizionali dischi rotanti, non hanno parti mobili e hanno una maggiore durata. Hanno anche una maggiore capacità di archiviazione e prestazioni migliori rispetto agli HDD tradizionali. Grazie ai progressi della tecnologia, l’affidabilità di tutti e tre i tipi di unità è paragonabile. Come per qualsiasi soluzione di archiviazione, i requisiti dell’utente svolgono un ruolo chiave nel decidere quale tecnologia è appropriata.

Un HDD utilizza pile di piatti rotanti elettromeccanici per archiviare dati non sequenziali, scritti in settori all’interno di blocchi specificati su ciascun disco tramite un braccio attuatore. Il controller HDD posiziona un disco rigido, in modo che i dati vengano letti e scritti sul settore del disco corretto. Il meccanismo HDD e il disco rigido sono confezionati come un’unità integrata, sebbene entrambi i termini siano utilizzati per descriverla.

Negli anni ’50, gli ingegneri di IBM crearono il disco rigido per fornire un accesso casuale a elevate capacità di dati. Farlo a un costo accessibile era uno dei principali criteri di progettazione di IBM. La densità del disco è aumentata notevolmente rispetto al dispositivo originale da 3,75 megabyte (MB) di IBM.

Oggi gli HDD hanno raggiunto i 30 terabyte (TB), con unità di capacità superiore destinate principalmente alle implementazioni dei data center. A livello di consumatore, diverse unità da 22 TB rappresentano l’attuale limite massimo delle capacità dei dischi rigidi.

I limiti massimi di capacità degli SSD raggiungono i 100 TB per i dispositivi dei data center e i 60 TB per i dispositivi di consumo. La maggior parte dei prodotti SSD di consumo ha una media di 2 TB – 8 TB.

Un esempio di un tipico SSHD è il Seagate FireCuda, con fino a 2 TB di storage HDD e una cache con 8 GB di storage a stato solido. La cache apprende quali dati vengono utilizzati più frequentemente e li conserva nella memoria flash per renderli disponibili per un accesso rapido.

Gli HDD si collegano ai dispositivi di elaborazione tramite un’interfaccia Small Computer System Interface (SAS) collegata in serie o un’interfaccia Serial Advanced Technology Attachment (SATA). Allo stesso modo, gli SSD, noti anche come unità flash, sono basati su fattori di forma SAS o SATA e utilizzano tali interfacce fisiche, ma non hanno alcun movimento meccanico interno.

Gli SSD sono costituiti da chip di silicio progettati come un circuito integrato di per fornire memoria non volatile per la resilienza. Ciò differisce dall’archiviazione cache volatile su HDD, che richiede un condensatore o una batteria di backup integrati per proteggere i dati in caso di guasto del sistema.

Un disco rigido ibrido aggiunge una piccola dose di flash all’architettura del disco principale. Il buffer della cache NAND archivia i dati attivi e li fornisce al disco per accelerare i carichi di lavoro delle applicazioni. Un tipico volume di cache HHD contiene circa 8 GB di flash e non richiede alcun driver software speciale.

Un disco rigido ibrido con flash incorporato costa meno di un SSD ma può offrire prestazioni simili. I prezzi degli HHD si avvicinano a quelli dei normali dischi rigidi man mano che le tecnologie e i processi di produzione migliorano.

Pro e contro dei prodotti di archiviazione ibridi

I dischi rigidi ibridi offrono vantaggi rispetto ai dischi rigidi convenzionali:

• Archiviazione e recupero dei dati più rapidi per applicazioni come gli elaboratori di testi.
• Tempo di avvio del sistema ridotto.
• Minore consumo energetico.
• Minore generazione di calore.
• Durata prolungata del disco rigido.
• Maggiore durata della batteria per notebook e altri dispositivi portatili.
• Minore rumore di funzionamento.

Gli HHD presentano anche alcune limitazioni:

• Tempi di ricerca più lunghi per i dati archiviati sul disco rigido.
• Accensione e spegnimento più frequenti dell’HDD.
• Perdita di dati e altri problemi con il recupero dei dati da moduli di memoria flash guasti.
• Costi hardware complessivi leggermente più elevati per il sistema.

Il flash ibrido mette in ombra i dischi rigidi ibridi

L’integrazione dello storage flash direttamente sul disco è stata concepita per velocizzare l’accesso ai dati su tutti gli storage. La combinazione di basso costo e alte prestazioni ha portato gli analisti del settore a credere che i dischi rigidi ibridi alla fine avrebbero soppiantato i dischi rigidi tradizionali e persino fornito una solida alternativa agli SSD. Tuttavia, i progressi tecnologici hanno livellato il campo di gioco, in particolare con funzionalità e prezzi competitivi, con gli utenti come beneficiari finali.

Una delle ragioni del cambiamento di mercato è l’emergere di array ibridi, un tipo di storage gerarchico che mescola SSD e dischi magnetici a livello di unità di storage. Questa funzionalità consente

ai rivenditori di creare array da hardware commerciale standard, con software intelligente per gestire la memorizzazione nella cache e il data tiering.

Il futuro della tecnologia HHD

La maggior parte delle spedizioni HHD è orientata verso i mercati del cloud computing e dell’archiviazione. I dischi rigidi ibridi erano originariamente progettati per inserirsi tra la tecnologia SSD e HDD. Tuttavia, sono sempre meno un’alternativa allettante ai sistemi di archiviazione SSD, poiché i prezzi per gigabyte per l’archiviazione flash diminuiscono. Gli utenti il ​​cui requisito principale è la velocità probabilmente utilizzeranno unità SSD piuttosto che HHD.

I futuri progressi tecnologici potrebbero tenere aperta la porta per gli HHD, dove gli utenti hanno bisogno di un particolare equilibrio tra velocità e capacità di archiviazione.