Nowe układy wśród twardzieli


Szybsze uruchamianie aplikacji. Wczytywanie programów z użyciem pamięci flash może przynieść spore korzyści przede wszystkim w wypadku aplikacji, które przetwarzają dużo danych użytkownika - np. Microsoft Outlook. Jeśli producent komputera określi, jakie dane mają być przechowywane w części pamięci flash, istnieje możliwość przypisywania np. programom multimedialnym klawiszy skrótu, aby aplikacje były uruchamiane błyskawicznie.

Wymagania systemowe. Sam dysk hybrydowy nie przyśpieszy systemu. Także reszta podzespołów musi być wystarczająco wydajna. Przede wszystkim właśnie na tym dysku należy zainstalować system operacyjny. Poza tym komputer powinien być wyposażony co najmniej w 1 GB pamięci RAM. Decydujące znaczenie ma również szybki BIOS z możliwie krótkim sprawdzaniem pamięci, inicjowaniem chipsetu, karty graficznej i twardego dysku.

Energooszczędność

Wyposażone w dyski hybrydowe komputery (w szczególności przenośne) mają działać nie tylko wydajniej, lecz także oszczędniej. Nie trzeba wprawiać w ruch mechanicznych elementów, gdy dane zamówione przez system znajdują się już w buforze flash. Tylko wtedy, gdy danych tam nie ma (cache miss) lub bufor jest pełny, następuje rozruch dysku. W środowisku Windows Visty wprowadzono specjalny tryb energooszczędny dla dysków hybrydowych (Windows Hybrid Hard Disk Power Savings Mode), w którym system operacyjny stara się korzystać jak najwięcej z bufora flash, a jak najmniej z podzespołów mechanicznych. Tryb ten jest domyślnie włączony w komputerach przenośnych, gdy są zasilane energią z baterii. Jak informuje firma Microsoft, zużycie prądu spada o 70-90 procent w porównaniu do konwencjonalnego dysku. Na przykład podczas oglądania filmu DVD dysk z buforem flash o pojemności 128 MB pozostaje w bezruchu przez 80-90 procent czasu projekcji. Pomiary producenta urządzeń Seagate wykazały, że w ten sposób można przedłużyć czas pracy notebooka na baterii nawet o 36 minut. wypadku baterii standardowych będzie to zaledwie 10 minut.

Mniej awarii

W komputerach wyprodukowanych nie dawniej niż dwa lata temu twardy dysk należy obok płyty głównej do najbardziej awaryjnych podzespołów peceta. W dyskach hybrydowych elementy mechaniczne rzadziej wkraczają do akcji. Zatem jest mniejsze ryzyko, że ewentualne wstrząsy doprowadzą do uderzenia głowic zapisu/odczytu w talerze magnetyczne, a zarazem do utraty danych i trwałego uszkodzenia sprzętu.

Pamięć flash jest mniej narażona na szwank, ponieważ nie ma w niej części mechanicznych. Jednak istnieje niebezpieczeństwo zużywania się układów pamięci, co oznaczałoby ciągłe "gubienie" powierzonych jej danych. Poszczególne komórki pamięci dopuszczają ograniczoną liczbę operacji kasowania. Korzystając z układów nieprzerwanie jako pamięci systemowej, należy pamiętać o tym, że znacznie szybciej osiągnie się limit niż na przykład w wypadku kart pamięci stosowanych w aparatach cyfrowych. Dlatego Windows Vistę wyposażono w specjalne algorytmy zarządzające buforem dysku hybrydowego, które mają za zadanie minimalizować zbyt częste zapisywanie i usuwanie danych. Oprócz tego firmware dysku, czyli jego wewnętrzne oprogramowanie, rozdziela równomiernie operacje zapisu, aby zapobiegać awariom poszczególnych komórek pamięci.

Dysk a system operacyjny

Nowe układy wśród twardzieli

Hibernację włącza się z poziomu apletu Opcje zasilania w Panelu sterowania. W tym trybie bieżący stan systemu zostaje zapisany na twardy dysk.

Bufor flash wpływa na współpracę pomiędzy twardym dyskiem a systemem operacyjnym. Nowością jest współzarządzanie dyskiem przez system operacyjny. Dotychczas zadanie to należało w całości do obowiązków dysku - ściślej mówiąc, do jego wewnętrznego oprogramowania (tzw. firmware'u).

Zarządzaniem pamięci flash sterują nowe polecenia (zestaw NV Cache Command Set), które wejdą do przyszłego standardu ATA w wersji 8. Za pomocą tych instrukcji system operacyjny może np. wymusić zapisywanie plików w buforze flash zamiast na talerzach magnetycznych. System nanosi dane pliki na specjalną listę (tzw. pin list), a dyskowi nie wolno samowolnie usunąć ich z pamięci flash. Rozwiązanie to można zastosować np. do plików, których system potrzebuje do wybudzania się ze stanu spoczynku.

Jeśli system operacyjny zauważy, że pewne dokumenty są wyjątkowo często odczytywane z dysku, może nakazać skopiowanie ich do bufora flash (pin and populate). Warto stosować tę metodę w wypadku plików wymaganych do rozruchu systemu. Po włączeniu komputera zostaną one umieszczone w pamięci flash, skąd będą mogły być znacznie szybciej pobrane po kolejnym zrestartowaniu systemu.

Określonymi obszarami bufora flash (NV Cache Unpinned Set) dysk hybrydowy zarządza samodzielnie. Jednak gdy system operacyjny chce opatrzyć większą ilość danych atrybutem Pin, dysk musi przenieść tymczasowo dane z zarezerwowanego dla siebie obszaru na talerze magnetyczne, aby udostępnić wystarczająco dużo miejsca. To samo dzieje się, gdy system przechodzi w stan czuwania. Dysk wysuwa głowice zapisu/odczytu spomiędzy talerzy i próbuje zapisać w swoim buforze flash wszystkie otrzymane od systemu dane - w razie potrzeby wygospodarowuje w tym celu miejsce w obszarze Unpinned Set.

Przymierze z Vistą

Jako jedyny system operacyjny Windows Vista obsługuje obecnie NV Cache Command Set. Stosowną technologię Microsoft opatrzył mianem ReadyDrive. Zatem korzystanie z dysków hybrydowych w środowisku Vista nie wymaga instalowania dodatkowych sterowników. Tymczasem użytkownicy edycji Windows XP obchodzą się smakiem - system nie umożliwia korzystania z tej technologii.

Korzyści wynikające z dysku hybrydowego zależą w głównej mierze od wydajności pamięci flash. Vista ustala ją po wykryciu twardego dysku i samodzielnie uaktywnia ReadyDrive, jeśli układ pamięci działa wystarczająco szybko i zapewnia odpowiednią ilość miejsca. W przeciwnym razie traktuje dysk hybrydowy niczym konwencjonalny.