傳統使用主軸馬達、讀寫臂等機械式零件構成的硬碟叫HDD(Hard Disk Drive),而以快閃記憶體晶片所構成,沒有用上任何可動性零件(no moving part)的硬碟叫SSD(Solid State Drive),而同時使用上兩種技術的硬碟,我們稱為混合型硬碟(Hybrid Hard Drive,HHD),或稱Hybrid Drive、H-HDD(Hybrid Hard Disk Drive)。

HHD的使用優勢明顯,漸受市場接受(source:thefutureofthings.com )
HHD的使用優勢明顯,漸受市場接受(source:thefutureofthings.com )

混合型硬碟是取兩種硬碟構成的技術優點而成,HHD既有HDD的價格容量比,也有SSD的快速存取速度,更簡單說,SSD等於扮演電腦系統主記憶體與硬碟間的快取記憶體(Cache Memory),是個加速的角色。另外,HHD若設計良善,在整體儲存子系統運作上的用電也能獲得精省效果。

HHD起步艱難

有關HHD的概念很早就提出,2005年10月Intel在IDF盛會上就提出代號為Robson的技術,後來2007年5月正式問世,並定名為ITM(Intel Turbo Memory),之後Microsoft也正式提出Hybrid Hard Drive之名,並由硬碟大廠Seagate與快閃記憶體大廠Samsung攜手合作開發。

觀念雖早,但初期的發展並不理想,無論是Intel Turbo Memory或HHD,加速效應都不明顯,許多專業媒體的測試及相關報導也反應出相同意見。

不僅HHD發展不理想,完全捨棄機械式零件的SSD,在初期發展也發生困擾,在部份存取操作時會出現短暫的停頓現象,一般稱卡機或窒機,之後為改善此問題,業者在整個SSD系統中再添加一個DRAM記憶體,此問題才獲解決。

另外,SSD寫入次數過少也是問題,最早初的Netbook即有因終端消費者密集使用,而在購買後的半年內就耗盡SSD寫入次數,因而遭客戶抱怨。或者,SSD一旦故障壞去,不能像傳統機械式硬碟還有搶救資料的機會,這些都是讓新技術採取保守心態的使用者,在初期不能接受SSD/HHD的原因。

HHD漸入佳境

不過,隨著時間與技術的磨練,上述的問題已有若干開始化解,首先是整體存取效率上已有明顯加速效果,不再被人認為是「無加速感受、純增加價格」的產物,其次是卡機、窒機問題已不再常見。

再者,存取壽命過短的問題雖無法解決,但業者因應不同作業系統開發出對應的常駐程式,透過常駐程式,可隨時了解與預估未來SSD/HDD壽命,讓終端消費者能獲得若干預警,並在壽終前進行備份。

至於SSD一旦壞去就難以拯救資料,此依然是相當難解的問題,目前的變通作法是僅用SSD存放作業系統、應用程式,使用者資料(User Data)仍傾向存放於傳統機械式硬碟,如此一旦SSD無預警故障,對終端用戶的衝擊可減少些,至少可快速用還原光碟恢復作業系統與應用程式。

進一步的,SSD/HHD的構型(Form Factor)也明確化,HHD走傳統2.5吋HDD的相同構型,而純SSD也可比照,但純SSD若用於高度講究輕薄的機內空間內,則以Mini-PCIe的構型為主,且其延伸長度也被列入規範,即依循mSATA標準。

在作業系統方面,Windows Vista已提供若干加速技術,如ReadyBoost、ReadyDrive等,但整體支援性仍然不足,此在Windows 7已獲得改善,Windows 8則更徹底,另外,Apple也在去年新款的iMac上首次正式支援HHD,Apple稱此為Fusion Drive。

原本業界推測Apple會在MacBook系列筆電上先推行HHD,然在新款iMac發佈後,證實是先從桌上型Mac開始先實施,但推估最終仍會實施到Apple的筆電上。

從2007年HHD剛推出,之後2010年Seagate再次推出,以及2011年Hitachi加入推出後,HHD的發展已逐漸步向成熟,目前諸多Ultrabook均已採行HHD,使儲存系統的存取效能、儲存成本都獲得兼顧。

HHD的下一步挑戰

最後,HHD的成本會略高於僅選擇HDD或僅選擇SSD,用電上也一樣會略高,但隨著半導體技術進步,此一略高成本、略高用電推估可以獲得控制,且HHD在體積上也持續精進,現有2.5吋HHD已達7mm高度,可用於Ultrabook之類的超薄筆電,未來也將朝5mm高度挑戰。

HHD看似已掃除多數阻礙,未來將更大步向前,但其實仍有挑戰要克服,例如一旦要抓取的資料未在快閃記憶體內,且機械式硬碟的主軸馬達已停止運轉,這時要重新啟動運轉並找尋資料,反更為耗時,其他也有諸多的細節協調問題等,仍待業界持續努力精進。