希捷Laptop Thin SSHD 500GB專題測試

經歷了50多年的發展，機械硬盤的性能似乎遇到了前所未有的瓶頸。與此同時，SSD的迅猛發展更讓機械硬盤倍感壓力。為此，傳統機械硬盤廠商希捷開始積極求變，推出混合硬盤產品SSHD來應對這一局面。

早在2007年，希捷便發布了名為Momentus 5400 PSD的第一代混合硬盤，但是它依賴于Windows Vista的SuperFetch機制，無法獨立工作，而且加速的效果并不明顯。隨后，希捷在2010年發布了第二代混合硬盤Momentus XT，得益于閃存的發展，同時將“SuperFetch硬件化”，實現了完全脫離操作系統運行，大大簡化了用戶混合硬盤的部署難度。

近日，希捷在北京發布了第三代混合硬盤，希捷稱之為SSHD，包括3.5英寸的臺式機、2.5英寸的7mm和9.5mm筆記本電腦兩大類SSHD產品。2.5英寸筆記本電腦SSHD有500GB（7mm）和1TB（9.5mm）兩種容量可選，單碟容量為500GB。3.5英寸臺式機SSHD則有1TB和2TB兩個容量，采用最新的單碟1TB盤片設計。本期CHIP將對希捷Laptop Thin SSHD 500GB（以下簡稱SSHD 500GB）產品進行詳細的解析和測試，并與傳統機械硬盤系統、純SSD系統等多種存儲方案進行對比，分析其優劣勢。

簡化的產品命名

從希捷發布的SSHD系列產品的命名方式上我們可以發現，希捷并沒有延續上一代的Momentus的命名，實際上連同臺式機硬盤使用的“Barracuda”也一并被希捷取消。今后的臺式機硬盤將簡單地被命名為“Desktop HDD”和“Desktop SSHD”。

究其原因，希捷經過市場調查發現，消費者對“Momentus”或“Barracuda”品牌的辨識度并不高，人們在購買硬盤時只會簡單地說“希捷1TB臺式機硬盤、希捷500GB筆記本電腦硬盤”，如果不加以提示，單獨給出“Momentus”或“Barracuda”，許多人甚至都不知道是什么產品。中文名稱方面，Desktop HDD或者Laptop SSHD將被直接稱為“希捷臺式機硬盤”、“希捷固態混合型筆記本硬盤”。另外，值得注意的是希捷本次發布第三代SSHD的同時，宣布不再生產7 200r/min的筆記本電腦硬盤，SSHD將直接取代之前的7 200r/min筆記本電腦硬盤。

SSHD規格解析

SSHD的全名為固態混合硬盤，本文測試的希捷SSHD 500GB屬于超纖薄系列（Laptop Thin SSHD），希捷官方稱之為固態混合筆記本電腦薄盤。它基于Momentus Thin 500GB筆記電腦本硬盤制造，并采用SATA 6Gb/s高速串口，支持本機命令隊列功能（NCQ）和命令排序，采用64MB DDR2緩存。

在外觀和PCB方面，全新的Laptop Thin SSHD和前兩代Momentus XT區別不大，硬盤采用翻轉式PCB設計，重要的元器件均設計在PCB的背面，可以大大減少因PCB上的元器件損壞導致的硬盤故障。

機械硬盤部分的主要參數方面也有所變化，如從單碟375GB變為單碟500GB，實現單盤單碟設計，內部結構大為簡化，磁頭數減半也可以有效降低生產成本。雖然碟片轉速由7 200r/min降至5 400r/min，但是由于盤片磁密度較高的原因，即便是在較低轉速下的性能依然可以達到甚至超越上一代高轉速的產品，而5 400r/min的低轉速有利于降低硬盤故障率，提高產品的可靠性和壽命。

高速緩存方面，硬盤采用了東芝24nm的8GB MLC NAND閃存芯片，這一代產品由SLC閃存改為MLC閃存。據希捷稱，該硬盤采用了獨特的SSD緩存記憶技術，既能保證閃存壽命，同時又能降低成本。

SSHD核心技術解析

SSHD的核心技術包含“Adaptive Memory”和“FAST Factor閃存管理”兩大部分。它們均集成在硬盤的ASIC主控中，希捷進一步改善前兩代SSHD的算法，在第三代SSHD上有新的變化。

Adaptive Memory技術

很多人覺得混合硬盤只是簡單地把SSD和HDD集成在一塊，其實不然，因為事實上硬盤上8GB的閃存容量存放不了多少信息。實際上這8GB空間用戶是不能直接調用的，而是通過Adaptive Memory技術由硬盤自主管理，將用戶常用的文件存放于其中起到加速的作用。

這8GB的閃存空間中所存儲的數據其實是機械硬盤中數據的一個鏡像而非緩存。它通過記錄LBA地址的信息，可以根據用戶的使用習慣和對文件的使用頻率計算出最常用的數據，即“熱數據”，然后將這些數據鏡像到8GB的閃存中，進行自適應優化。當系統進行讀取操作時，就可以直接從閃存中調用數據，從而起到加速的作用。

即使硬盤被格式化之后，通過Adaptive Memory技術學習到的數據訪問習慣依然會被保存在閃存當中不會消失，而這也是它和高速緩存最大的區別。希捷SSHD進行數據傳輸時，任何數據都要經過64MB的DRAM緩存，而哪些數據將被寫入NAND閃存中，則由Adaptive Memory技術所決定，而這也最終會決定這些數據被讀取時是從硬盤載入還是從閃存載入。

Fast Factor技術

這項技術將SSD和HDD的優勢相結合，以加快應用程序訪問速度，以及提高啟動速度，并提升總體的系統性能。它包含兩項特性——快速啟動（Boot）和閃存管理（Flash Management）。快速啟動特性旨在讓SSHD能夠實現非常快速的冷啟動速度，可以將啟動時間縮短到傳統機械硬盤的35%，無論是一天啟動數次還是數天啟動一次都不會受到影響。

為了達成這一目標，希捷在SSHD的閃存當中劃分出了一個固有的分區用來長期保存系統啟動所需要的引導文件，目的是為了防止其他使用頻繁的文件將系統啟動文件從閃存中“擠出來”。這種做法顯得非常明智，這使得Fast Factor技術可以讓混合硬盤在任何時間都能實現最快的系統啟動速度，大幅度改善使用體驗。

閃存管理特性主要提供硬件、固件和高速NAND閃存之間的無縫集成，保證數據的完整性，是一種讓固態混合硬盤能夠很好地運作而增強可靠性和穩定性的一種改良措施。

SSHD性能實際測試

HD Tune Pro 4.60是一款功能全面的硬盤測試及診斷工具，是基于數據包拷貝的測試軟件，默認使用的是64KB數據包以測試硬盤的連續讀寫性能。通過測試曲線可以很清晰地看到硬盤從外圈到內圈的數據讀寫性能表現以及隨機存取和突發速率性能的情況。

這個軟件如何體現希捷SSHD的特點呢？我們連續進行幾次測試就能一目了然了。

從HD Tune的讀寫性能上看，希捷SSHD 500GB的第一次測試符合普通機械硬盤的所有特征，而平均88.3MB/s的讀取速度和18.3ms的隨機讀取時間也處于當前5 400r/min筆記本電腦硬盤的主流水準。第二次讀取測試中的尋道時間縮小為6ms左右，可以認為希捷Laptop Thin SSHD僅針對隨機讀取進行優化，目的就是彌補機械硬盤隨機讀取慢的短板。第三次讀取時速度已達到最高狀態，硬盤的尋道時間降低到0.264ms，其他讀寫速度符合普通機械硬盤的特征，已經達到了普通SSD的水平。

Adaptive Memory技術已經學習到了HDTune的測試規律，顯然這款軟件每次進行隨機讀取測試時請求的目標是固定的LBA地址，這些地址在被映射到閃存中后，隨機操作時間自然會大幅度縮短。測試結果表明，希捷SSHD可以大大提升硬盤的隨機讀取速度，但是對持續讀取操作并不起作用。

PCMark Vantage是一款模擬日常工作、游戲、生活運行的測試軟件，我們將使用它的硬盤測試項目，它們包括使用Windows Defender、《Alan Wake》游戲、圖像導入、Windows Vista啟動、視頻編輯、媒體中心使用、Windows Media Player搜索和歸類以及多個程序的啟動性能，它的得分能夠很大程度地體現硬盤綜合性能。

第一次測試中SSHD 500GB得分僅為3 545分，和標準的5 400r/min 500GB筆記本電腦硬盤性能無異。但得益于Adaptive Memory技術的優勢，經過3次測試后成績達到了18 116分，性能暴增5倍，達到了接近于純SSD系統的水平，新的算法優化效果顯而易見。

總結

在經歷了兩代Momentus XT的試水之后，希捷終于找到了市場最佳的契合點，通過對軟件算法的優化，降低了對閃存耐久度的需求，最終僅通過5 400r/min+8GB MLC這樣的廉價組合獲得了事半功倍的效果。與同容量的普通機械硬盤相比，SHDD的價格大約貴了30%，但是對于動輒比同容量機械硬盤貴10倍的SSD來說，SHDD的價格算得上十分低廉了。

總體來說，希捷SSHD 500GB讓用戶不必通過犧牲容量或增加高額的成本的方式獲得更高的性能，為用戶在許多應用中獲得接近于SSD的速度，同時具有機械硬盤的容量，如此高性價比的產品勢必將掀起存儲界的一番熱潮。