智能动力切换 混合硬盘能否主导未来

PChome | 编辑: 孙伟 2011-01-18 05:55:00原创 返回原文

不知道从什么时候开始,计算机硬件产品都开始被冠以“智能”的称号,其中英特尔所主导的智能酷睿(酷睿i系列)CPU以及NVIDIA所主导的智能显卡切换(OPTIMUS)技术都是我们所熟知的,就像汽车领域的混合动力汽车一样,也可称之为“智能”。也许“混合”了才变得“智能”。现在

趋势:各行各业都在玩智能切换

不知道从什么时候开始,计算机硬件产品都开始被冠以“智能”的称号,其中英特尔所主导的智能酷睿(酷睿i系列)CPU以及NVIDIA所主导的智能显卡切换(OPTIMUS)技术都是我们所熟知的,就像汽车领域的混合动力汽车一样,也可称之为“智能”。也许“混合”了才变得“智能”。现在硬盘也在往这个方向发展,那就是“混合硬盘”,那么它是否能和前两者一样可能主导未来呢。

首先不难发现,英特尔智能酷睿处理器以及NVIDIA的OPTIMUS显卡切换技术所谓的“智能”其最终目标都是一个:在性能和功耗上获得一个平衡点。在我们日常只用于上网办公之时,便牺牲一些性能换取更低的功耗,而在进行繁重任务处理时,便开启最大性能模式。

CPU和显卡如此强调“智能切换”的根本原因也是在于这两种硬件是计算机中的功耗大户。尤其是后者,仅仅动态地降低频率或者电压有时依然无法从根本上解决问题,想要真正提高电源的利用率问题就要采用两种动力。

省油高功率的适时四驱系统

混合动力汽车也是个很好的例子,特别在汽车频繁制动时,可以很好地达成节能治污的效果。而很多轻型SUV采用的适时四驱系统可以根据轮胎与地面的附着力来自动切换两驱与四驱模式,这同样可以达到类似的功效。

而对于硬盘来说,特别是PC系统上的硬盘,功耗并不是问题,但是却在容量和速度方面总不能达成很好的平衡点,特别是在固态硬盘出现之后这个问题更加明显。混合硬盘似乎恰到好处,也许我们还可以称之为“智能硬盘”。虽然这些“智能”技术目前还没有受到足够重视,但是它绝对是未来的一大潮流。

混合:存储设备也在学着智能

从CPU方面来看,英特尔智能酷睿系列处理器以“i”命名,所指的应该就是“intelligence”。这里我们更能想到的是“睿频加速”技术。但“睿频技术”更多的在于“智能超频”,而“智能降频”则在我们以往的CPU中都曾见过,比如Pentium 4 6xx系列及Pentium D全系列处理开始支持的EIST。而对于OPTIMUS智能切换技术,同样是基于负载,在独立显卡和集成显卡之间进行切换。

无论是NVIDIA的OPTIMUS技术,还是CPU中自动降频、超频的功能,核心目标都是一个:在性能和功耗上获得一个平衡点

这些技术都是根据使用负载,智能地调节可用资源以达成更好的电源利用率。不过在这之前无论是官方还是第三方厂商,又或者是软件厂商都在不断地进行相应的尝试。比如索尼的SZ系列,又或者是NVIDIA的第一代切换技术Hybrid SLI。反观硬盘也是一样,能够根据用户使用情况的“智能调控”技术早在Windows XP时代就已经出现。

微软在XP系统中提供的“Prefetch”预读取技术就是结合内存和硬盘两者特点,提供更高性能的“混合硬盘”的雏形,后来这项技术在Vista时代发展成为“Superfetch”超级预读取技术

当时被称为“Prefetch”的预读取技术,是硬盘和内存结合完成的。预读取技术的基本思路是,通过学习用户的使用习惯,可以在其使用某个程序之前,预先从硬盘中载入一部分该程序运行所需的数据到物理内存中,这样便能加快程序的启动速度。后来这项技术到了Windows Vista时代发展成为“Superfetch”超级预读取技术。

内存和硬盘两种存储器有着鲜明的区别,容量小、速度快是内存的特点,而硬盘则是容量大、速度慢的代名词。“Prefetech”和“Superfetch”都很好地利用了两者的特性,你可以认为是虚拟内存的一种延续。但是为了解决内存必须持续供电才能保存数据的问题,第一代混合硬盘应运而生。

进化:智能学习与管理用户数据

微软在2006年对混合硬盘的称呼为“ReadyDrive”,它支持Windows Vista操作系统的SuperFetch技术。作为Wintel联盟的主力军英特尔自然迎合这项技术,通过闪存获得加速的功能,“迅盘”在Santa Rose平台中应运而生。

无论是迅盘还是第一代混合硬盘,都以预读取技术为基础,但是最终效果不是很显著,而且还需要操作系统的支持

将闪存集成在硬盘当中,这造就了希捷Momentus 5400 PSD硬盘的诞生,三星也在当时展示过混合硬盘。可以说在2007年行业上刮起了第一阵混合硬盘的热潮。

我们这里先不论迅盘或者是第一代混合硬盘在性能方面差强人意的表现,毕竟闪存在这个时候只是初次登场,本意在解决机械硬盘寻道慢的问题,但更像是解决内存容量不足的问题,而且还受到操作系统的制约。但这也正式开启了闪存作为PC主存储介质的大门。

但无论怎样,将闪存和传统硬盘融合在一起成为混合动力的硬盘,是各家行业巨头们的第一次尝试,这也为后续产品和技术的推出奠定了基础

其实我们可以发现混合硬盘和显卡切换技术有着惊人类似的地方,他们有着两种物理动力,相比CPU只进行频率和电压的调节在软硬件实现上就更困难一些。借助SuperFetch技术的讯盘或者混合硬盘只能是作为行业巨头们的第一次尝试,尽管不完美但是却推动了更多类似“智能混合”技术的产生。

疑问:手动管理还是自动管理

相比之下希捷在2010年5月份发布的第二代混合硬盘(固态混合硬盘)Momentus XT在技术上就要成熟得多,虽然从原理上来看其核心技术Adaptive Memory可以作为是硬件化的SuperFetch技术。同时脱离了需要依赖操作系统的弊病,也进一步摆脱了第一代混合硬盘或者讯盘容量小、速度不够快的弊端。可以说Momentus XT是一次完美的进化。

Momentus XT支持的Adaptive Memory技术可以看做是硬件化的SuperFetch,脱离了需要依赖操作系统的弊病,自动化的数据管理方式似乎成为一个新方向

不过同样是2010年,日立LG数据存储技术公司(HLDS)研发的一款HyDrive混合光驱出现在了6月份举办的第三十届台北电脑展(Computex)上,并且在10月份升级为第二代。这种产品只是利用光驱的空闲区间,简单地将32GB/64GB闪存集成在其中,而从其最大210MB/s和100MB/s的读写速度来看,已经达到了主流固态硬盘的水平。

当然混合硬盘也并非真的都是需要自动管理,简单地将闪存和传统设备集成在一起也可以起到不错的效果,所能达成的性能可能还会更高

希捷Momentus XT混合硬盘和HLSD的HyDrive混合光驱的区别在于前者是根据用户的使用情况调节所使用的存储介质,而后者则完全由用户来管理闪存空间和磁盘空间。也就是说一个是自动一个是手动。自动看上去很好,但是手动也并非没有存在的理由,它组建的成本较低。在台式机中我们同时使用固态硬盘和机械硬盘自然要手动进行管理。

NVIDIA当初的Hybrid SLI技术最初也是采用手动进行切换,虽然OPTIMUS技术实现了全自动方式调节,但是仍有一些人会认为手动调节会是他们的最爱

再看看OPTIMUS,其前身Hybrid SLI技术就是采用手动方式进行集成显卡和独立显卡之间的切换。这和索尼自主开发的切换技术也极为类似。最终在OPTIMUS技术上得以实现全自动方式调节,不得不成为一大进化。笔者不否认自动切换所带来的便捷,但可能确实会有一部分人会认为手动调节会是他们的最爱。

释然:方式不同无碍混合成主导

手动也好,自动也好,每一项技术都有着自己发挥的余地。就拿硬盘的AAM和APM来说,前者要在寻道性能和噪音两方面有所取舍,而APM通过在硬盘闲置时将磁头归位达到保护和节能的作用,但同样会对性能产生一定的损失。同样,西部数据所主推的IntelliPower技术也是旨在兼容性能和功耗。

西部数据所主推的IntelliPower技术的初衷也是旨在性能和节能方面取得一个平衡点

但正如刚刚所说,硬盘终究不是功耗大户,在固态硬盘大红大紫的今天,容量和性能之争将会主导这个市场。而在高速设备和低速设备之间性能如何取舍,自动和手动又将成为争论。

Marvell公司在刚刚结束的CES大展上展示了新的产品88SE9130,采用这种主控的产品就是一个提供SATA 6Gbps接口的PCI-E卡,我们可以将固态硬盘和机械硬盘同时接到这张卡上,由主控算法动态地监视用户使用习惯,将经常访问的文件放入固态硬盘中。

Marvell公司推出的88SE9130可以认为是台式机领域的Momentus XT,同样根据用户的使用情况来管理数据,这可以认为是混合硬盘将会变为主导,而且无论是手动管理还是自动管理都将如此

但是如果固态硬盘的容量足够大,我们将降低对这种硬件的需求程度,完全转为手动管理。笔者此前认为,Momentus XT之所以会采用自动管理,是因为其内置的4GB闪存空间还是太小。但是从用户反映来看,很多人并不了解这种自动管理模式,而那些同时购买了混合硬盘和机械硬盘的用户群体,也不会认为自动管理是必须的。


我们从智能切换讨论到手动自动的问题,其原因在于用户对两种动力的支配或使用有没有自己的想法。虽然现在我们会怀疑混合硬盘的自动管理的必要性,但是就像一些人试图将一部分内存作为硬盘的想法一样,任何时刻,都有更高速的设备供我们选择,在高速/小容量设备和低速/大容量设备之间进行切换,单以这个趋势来看就可以表明混合硬盘的前景,而无论是手动还是自动都将如此。

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