درایو‌های هیبریدی، چرا و چطور؟

قیمت یک درایو 128 گیگابایتی حالت جامد حدود 130 دلار است، در حالی که با همین پول می‌توانید یک درایو 3.5 اینچ برای رایانه‌های رومیزی با ظرفیت دو ترابایت یا یک درایو 2.5 اینچی مخصوص لپ‌تاپ با ظرفیت یک ترابایت تهیه کنید. چندی پیش، شرکت Seagate (و بسرعت پس از آن سامسونگ) درایوی را معرفی کرد که یک SSD کوچک را با یک دیسک سخت مکانیکی در کنار هم قرار داده بود. این هارد دیسک جدید که لقب هیبریدی یا دورگه را یدک می‌کشد، با هدف بهره‌گیری از سرعت بسیار بالای یک حافظه حالت جامد گران‌قیمت، در کنار حفظ ظرفیت بالاتر و قیمت کمتر یک هارد درایو متعارف تولید شد. حال که دیگر سازندگان از جمله توشیبا و Western Digital هم به این سمت حرکت کرده‌اند، وقت آن رسیده با جزئیات بیشتر به چیستی درایو‌های هیبرید و نحوه‌کار آنها بپردازیم.

کارکرد

نحوه عملکرد درایوهای هیبریدی بسیار مشابه پیکربندی‌های دیسک سخت SSD است که در رایانه‌های رومیزی مخصوص بازی و کاربری‌های خاص یا لپ‌تاپ‌های فوق سبک مشاهده می‌شود. چنین سیستم‌هایی یک حافظه حالت جامد کوچک و مجزا دارند که سیستم‌عامل و داده‌های پرکاربرد را در خود جای می‌دهد و در کنار آن از یک درایو دیسک سخت متعارف پرظرفیت برای دسترسی به داده‌های کمتر کاربردی و مجموعه‌های پرحجم اسناد و رسانه‌های دیجیتال استفاده می‌شود. البته درایوهای هیبریدی جدید، هردو فناوری را در قالب یک واحد فیزیکی مجزا به کاربر عرضه می‌کنند و از الگوریتم‌های ذخیره نرم‌افزاری (به جای تکیه بر تشخیص خود کاربر) برای تصمیم‌گیری در مورد این‌که کدام داده‌ها باید روی حافظه حالت جامد قرار بگیرند و کدام متعلق به صفحات مغناطیسی درایو دیسک سخت است، استفاده می‌کنند.

برنامه الگوریتم ذخیره روی firmware درایو هیبرید قرار می‌گیرد، نه نرم‌افزار درایور خود دستگاه. از نظر سیستم‌عامل رایانه، یک درایو هیبریدی یک واحد حافظه منفرد به نظر می‌رسد که بخش حافظه SSD آن به تنهایی به عنوان یک حافظه Cache بزرگ عمل می‌کند. این حافظه cache حالت جامد غیر فرار است، در نتیجه داده‌های موجود روی آن با خاموش شدن رایانه از بین نمی‌رود.

انواع درایوهای هیبریدی

چند طرح مختلف از این درایو‌های هیبریدی در بازار موجود است، اما متداول‌ترین پیکربندی مانند درایو Momentus XT SHHD شرکت Seagate، نسخه 5‌/‌2 اینچی مخصوص لپ‌تاپ‌هاست. شرکت Seagate از منطق ذخیره‌سازی داده به کار رفته در درایو Momentus خود با نام فناوری حافظه انطباق‌پذیر یاد می‌کند. درایوهای 5‌/‌2 اینچی نازک‌تر با ضخامت هفت میلی‌متر که شرکت‌های توشیبا و وسترن دیجیتال معرفی کرده‌اند، برای استفاده در اولترابوک‌ها طراحی شده‌اند. این محصولات نیز از فناوری‌های مشابه بهره می‌برند؛ البته ممکن است هر یک از این شرکت‌ها از فناوری ذخیره هوشمند استفاده نکنند و صرفا به ارائه یک حافظه دوگانه SSD یا دیسک سخت در یک بسته فیزیکی منفرد بسنده کنند.

به هر صورت، روش کار الگوریتم ذخیره داده به این صورت است که فایل‌هایی که بیشتر از بقیه بارگذاری می‌شوند (مانند فایل‌های سیستم‌عامل، اپلیکیشن‌ها و...) را تشخیص داده و در قسمت SSD درایو ذخیره می‌کند. از این جا به بعد، این فایل‌ها با سرعتی بسیار بیشتر از آنچه در توان درایو دیسک سخت است بارگذاری می‌شوند، گرچه تشخیص این‌که فایل مورد نظر روی کدام قسمت از حافظه قرار دارد پردازش بیشتری را سبب می‌شود. بار اولی که از یک درایو هیبرید استفاده کنید، هنوز هیچ جابه‌جایی اطلاعاتی اتفاق نیفتاده است، در نتیجه عملکرد اولیه این‌گونه از درایو‌های ذخیره اطلاعات مشابه دیسک‌های سخت مکانیکی خواهد بود که البته این عملکرد به مرور زمان بهبود می‌یابد.

امتحان پس داده

نتایج یکی از آزمایش‌های انجام شده روی هارد‌های هیبریدی نیز نشان می‌دهد استفاده از درایوهای هیبریدی در دراز مدت می‌تواند عملکرد دستگاه را بهبود ببخشد. این آزمایش به‌وسیله نسخه مخصوصی از نرم‌افزار WorldBench7 روی یک درایو Momentus XT 750 GB ساخت شرکت Seagate با هشت گیگابایت حافظه حالت جامد داخلی انجام شد. برای دستیابی به عملکرد بهتر، این آزمایش شش بار پشت سرهم اجرا شد که در طول مدت این شش بار اجرا، سرعت بالا آمدن سیستم از 35 ثانیه به 31 ثانیه تقلیل یافته و امتیاز WorldBench سیستم از 112 به 116 افزایش یافت.

هرچند باید گفت امتیاز یک درایو معمولی نیز پس از شش بار اجرا 4 درصد افزایش می‌یابد که احتمالا ناشی از فناوری‌های ذخیره‌سازی خود ویندوز است. البته یک درایو استاندارد، زمان بوت سیستم را کاهش نمی‌دهد، بنابراین درایوهای هیبریدی نسبت به درایو‌های استاندارد مزایایی دارند.

باید خاطرنشان کرد WorldBench7 عملکرد اپلیکیشن‌ها را بررسی می‌کند، نه زمان بالا آمدن آنها را، اما با کمی اغماض می‌توان این شواهد را به این مدعی گرفت که استفاده از یک درایو هیبریدی می‌تواند باعث بهبود عملکرد روزمره سیستم شما شود. برای مقایسه بد نیست بدانید یک حافظه SSD خوب توانست روی همان سیستم در آزمایشی مشابه 40 امتیاز بیشتر کسب کند.

دوستی لاک‌پشت و خرگوش

با افزایش حافظه حالت جامد اختصاص یافته برای Cache کردن داده‌ها، عملکرد حافظه‌های هیبریدی بهتر می‌شود و در صورتی که درایوهای هیبریدی با حافظه حالت جامد 16 یا 32 گیگابایتی به بازار عرضه شوند، می‌توانیم شاهد بهبود بیشتر عملکرد نیز باشیم، زیرا با گسترش حافظه SSD می‌توان داده‌های بیشتری روی آن ذخیره کرد و نیاز کمتری به فراخوانی اطلاعات از درایو کم سرعت مکانیکی خواهید داشت.

یکپارچه‌سازی و تعامل این درایو با سیستم‌عامل نیز می‌تواند عملکرد سیستم شما را ارتقا بخشد، البته به شرطی که کاهش قابل ملاحظه قیمت حافظه‌های حالت جامد، این فناوری را منسوخ نکند.

با توجه به قیمت فعلی درایوهای حالت جامد، مکانیکی و هیبریدی، کاربرد این فناوری جدید می‌تواند در لپ‌تاپ‌ها بسیار منطقی باشد، اما برای رایانه‌های رومیزی که فضای زیادی برای افزودن درایوهای اضافی دارند، استفاده از پیکربندی SSD جدا به همراه یک یا چند درایو مکانیکی برای ذخیره کلی اطلاعات انتخاب منطقی‌تری به نظر می‌رسد. حتی در مورد لپ‌تاپ‌ها هم استفاده از یک درایو حالت جامد در کنار یک درایو مکانیکی خارجی پرظرفیت می‌تواند بهبود عملکرد مورد انتظار شما را در کنار فضای ذخیره‌سازی کافی فراهم کند.

آرش جهانگیری / کلیک (ضمیمه یکشنبه روزنامه جام جم)