碟片上的出路

早在1956年，IBM公司就发明了世界上的第一台机械硬盘，之所以说它是台而不是块，是因为它可是由50个直径为24英寸的盘片组成的巨无霸，体积足有几个柜式冰箱那么大，但其总容量只有区区5MB，连一首稍高码流的MP3都容不下。而之后的50多年里，机械硬盘经历了一次次的技术更新和换代，如今机械硬盘的最大容量已达到4TB，是前者的80万倍。不过近几年，SSD的迅猛发展让机械硬盘感到了前所未有的压力，甚至许多人都认为SSD将一统江湖，机械硬盘即将被淘汰。本期CHIP将为大家解析市面上主流存储设备的优缺点，一起探讨机械硬盘的出路。

机械硬盘：瓶颈凸显

随着技术的和工艺的进步，处理器和显示卡等主要配件遵守摩尔定律迅猛发展，唯独机械硬盘在50多年来的发展换汤不换药，特别是主流机械硬盘碟片的转速已经在7200r/min下原地踏步多年。由于平时许多应用的读写操作都需要在硬盘上进行，机械硬盘的性能成了木桶的最短板，从而直接拖累了整机的性能：即便拥有高性能的处理器和显示卡，系统启动、杀毒扫描和运行大型软件时的速度依然慢得让人无法忍受。

机械硬盘的读、写速度和寻道时间的性能发展缓慢，因为决定寻道时间、潜伏周期的关键因素——磁头移动速度和磁盘转动速度都已经接近了极限，继续增加会带来许多不利因素，比如成本、噪音和温度的急剧增加等等。如市场常见的西部数据600GB迅猛龙硬盘，它拥有10 000r/min的转速，寻道时间也仅为7ms左右，相比主流硬盘的14ms要缩短一半，但是其价格却高达数千元，并且容量偏小，这也正是高转速硬盘没有在桌面平台普及的原因。

不过虽然机械硬盘的性能不济，但是不可否认的是，它是目前最为成熟的存储技术，最重要的是它的成本低廉，目前主流的容量为2TB的3.5英寸机械硬盘的价格仅为560元左右，每GB容量仅需0.28元。而花同样的钱只能买到廉价的128GB容量级别的SSD，其每GB容量的价格高达4.38元，机械硬盘的成本优势显而易见，在容量为王的大型数据中心、云存储等应用环境中，依然是高容量、低价格的机械硬盘的天下。

SSD：价格是硬伤

自从1989年世界第一款SSD产品走向市场，SSD经历了从特殊市场如医疗、军用市场到一般民用市场的普及。目前市面上SSD产品的性能已经明显优于传统硬盘，这在很大程度上解决了因硬盘而导致电脑性能的短板效应。这主要是由于SSD的存储单元为FLASH闪存，内部没有普通机械硬盘的物理结构，于是它就不存在机械硬盘的寻道问题，因此系统能够在超短的时间内对任意位置存储单元完成输入和输出的操作。此外，SSD的主控芯片可以合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷，增强SSD的数据处理能力。

相比传统的机械硬盘，SSD在性能方面有着绝对的优势。由于SSD采用闪存阵列作为存储介质，主流SSD的持续读取速度基本都超过了500MB/s，已经非常接近SATA 6Gb/s的理论最高带宽速度，不过SSD的快绝不仅仅体现在持续读写速度上，随机读写速度快才是SSD的终极杀手锏。由于SSD不需要用机械磁头，所以具有极低的寻道时间，最常见的7 200r/min机械硬盘的寻道时间一般为12ms～14ms，而SSD可以轻易达到0.1ms甚至更低。这最直接体现在绝大部分的日常操作中，如系统启动、加载Office文件等大型软件，给用户飞一般的操作体验。此外，由于SSD的寻址时间与数据存储位置无关，因此SSD不会像机械硬盘一样因为磁盘碎片的原因影响读取速度，面对随机读写的小文件，SSD的优势相对于机械硬盘来说有着数百倍的性能优势。

除了性能方面的优势，SSD在噪音、发热、体积、重量和抗震等方面也有着机械硬盘无法比拟的优势，由于SSD用FLASH闪存芯片代替了传统机械硬盘的电机和机械臂等活动部件，功耗低、发热小，体积也可以做得很小，在工作时没有噪音，抗震方面相比娇惯的机械硬盘也有着绝对的优势。这一切都表明SSD在所有特性方面都具有压倒性的优势，不过我们不能忽略其最重要的因素——价格，虽然SSD的价格在近几年内有了较大幅度的跳水，但是相比价格便宜、容量又大的机械硬盘，SSD的价格依然显得十分昂贵，更多的人还是愿意将成本花费在处理器、显示卡甚至外设上，愿意为SSD掏出10倍存储成本的人还是少数，部分消费者则是使用相对廉价的小容量SSD当做系统盘，把大量的资料数据存储在机械硬盘上组成双硬盘系统。

智能响应技术 局限性大

机械硬盘性能不足、大容量SSD价格高昂、廉价的小容量SSD容量捉襟见肘，为了解决这一计算机硬件发展的短板，英特尔了SRT智能响应技术，通过将SSD和HDD的双硬盘方式进行混合存储，以实现高速和大容量兼得，其中HDD用于存储，而小容量SSD则用于加速。此外，在SSD容量选择方面，英特尔建议的SSD容量不小于18.6GB，最大容量为64GB，而这种存储容量SSD的价格，正是主流消费者容易接受的。

该技术的工作原理是使用一款较小容量的SSD作为智能响应技术的缓存盘，而传统的机械硬盘仍然作为用户日常使用的主硬盘。该技术能够对用户使用的文件类型进行分类，对于常用的缓存文件会放入SSD中，以加快应用程序的运行速度。当然，在使用该技术的同时，小容量的SSD因作为缓存存取的单元而无法被用户直接使用。可以说，英特尔的智能响应技术是在硬盘存储方面充分利用传统的硬盘和今天新一代SSD的优势，相互进行结合，从而获得一个低成本、高性能的存储解决方案。

不过，这种方法需要基于系统层面的协议支持，需要系统的优化和支持，并且需要较为繁琐的安装和设置，这会让许多新手无所适从。最重要的是它需要机械硬盘和小容量SSD双硬盘才能实现，而许多笔记本电脑，特别是超便携笔记本电脑并没有第二个硬盘位。除此之外，我们在“快速存储技术”控制中心中配置加速模式，默认的增强模式仅能优化读取性能，只有选择“最大化模式”，才可以启动写入缓存来优化性能。也就是一些需要临时写入硬盘的数据会首先保存到闪存中，再慢慢写回到机械硬盘中，以改善写入速度，但是如果遇到断电则可能会导致出现数据丢失的风险。

混合硬盘 积极求变

随着具有各项高性能指标的SSD价格逐渐亲民，传统机械硬盘厂商自然不会坐以待毙。早在2007年，希捷便了名为Momentus 5400 PSD的第一代混合硬盘，但是它依赖于Windows Vista的SuperFetch机制，无法独立工作，而且加速的效果并不明显。随后，希捷在2010年了第二代混合硬盘Momentus XT，得益于闪存的发展，同时将“SuperFetch硬件化”，完全脱离操作系统运行，大大简化了用户混合硬盘的部署难度。

最近，希捷在北京了第三代混合硬盘，希捷称之为SSHD，包括3.5英寸的台式机SSHD，2.5英寸的7mm和9.5mm笔记本电脑SSHD两大类产品。2.5英寸笔记本电脑SSHD有500GB（7mm）和1TB（9.5mm）两种容量可选，单碟容量为500GB。3.5英寸台式机SSHD则有1TB和2TB两个容量，采用最新的单碟1TB盘片设计。这几款硬盘都具备64MB DRAM缓存和8GB MLC闪存。8GB的MLC闪存芯片主要是通过Adaptive Memory技术实现自我学习，这项技术是一种自学习算法，选择性地拷贝最频繁读取的数据，协同高速闪存和机械硬盘之间的通信。

除了Adaptive Memory之外，希捷SSHD还有另一个关键技术——“FAST Factor闪存管理”，它通过主控芯片集成的固件来控制高速的NAND闪存，不受外部操作系统和驱动程序的干扰，能实现快速的应用加载和接近于SSD的系统响应速度。即使用户关机，保存在SSHD闪存中的数据也不会丢失，让用户下次系统启动后同样具有加速效果。

希捷笔记本电脑SSHD 500GB和1TB的价格分别为79美元（约合人民币492元）和99美元（约合人民币616元）；桌面版的1TB和2TB容量售价分别99美元（约合人民币616元）和149美元（约合人民币927元）。相比同容量的普通机械硬盘，SHDD的价格大约贵了30%，但是对于动辄相比同容量机械硬盘贵10倍的SSD来说，SHDD的价格算得上十分低廉了。

混合硬盘让用户不必通过牺牲巨大的容量来获得更快的性能，为用户带来了接近于SSD的速度和机械硬盘的容量。3.5英寸硬盘方面，大部分用户需要的是容量和速度兼得的方案，同时对价格也十分敏感，新的3.5英寸台式机SHDD让普通用户的存储提速变得简便和高效，最重要的是它相对经济实惠的价格，让用户的采购成本并不会有太大提升。从目前的市场情况来看，在SSD售价仍没有大幅跳水的情况下，机械硬盘依然会是主流，而混合硬盘则可能会站在机械硬盘的肩上，望得更远。

究竟多大的缓存才够用？

希捷为其新一代的混合硬盘配备了8GB的高速MLC缓存，那么究竟多大的缓存才够用呢，下图将为大家解答这个问题。

希捷笔记本电脑混合硬盘性能

我们分别对2.5英寸5 400r/min机械硬盘、2.5英寸

7 200r/min机械硬盘、希捷第二代Momentus XT混合硬盘、希捷第三代SSHD和英特尔320 SSD进行了两项理论性能测试——3DMark Vantage、SYSMark和两项实际性能测试——系统启动时间和系统唤醒时间，并将成绩汇总进行对比。