HDD против SSD

Насколько быстрее SSD по сравнению с жесткими дисками и стоит ли цена?

твердотельный накопитель или SSD может значительно повысить производительность компьютера, часто больше, чем может сделать более быстрый процессор (CPU) или RAM. привод жесткого диска или жесткий диск дешевле и предлагает больше места для хранения (обычно от 500 ГБ до 1 ТБ), в то время как SSD-диски более дороги и обычно доступны в конфигурациях от 64 ГБ до 256 ГБ.

SSD имеют ряд преимуществ перед HDD.

Сравнительная таблица

Сравнение HDD и SSD

	жесткий диск	SSD

Стенды для	Привод жесткого диска	Твердотельный накопитель
скорость	Жесткий диск имеет большую задержку, более длительное время чтения / записи и поддерживает меньшее количество операций ввода-вывода (операций ввода-вывода в секунду) по сравнению с твердотельным накопителем.	SSD имеет меньшую задержку, более быстрое чтение / запись и поддерживает больше IOP (операций ввода-вывода в секунду) по сравнению с HDD.
Тепло, Электричество, Шум	Жесткие диски используют больше электричества для вращения пластин, генерируя тепло и шум.	Поскольку в твердотельных приводах такое вращение не требуется, они потребляют меньше энергии и не генерируют тепло или шум.
дефрагментация	Производительность жестких дисков ухудшается из-за фрагментации; поэтому их необходимо периодически дефрагментировать.	На производительность SSD-накопителя фрагментация не влияет. Так что дефрагментация не нужна.
Компоненты	Жесткий диск содержит движущиеся части - шпиндель с приводом от двигателя, который удерживает один или несколько плоских круглых дисков (называемых пластинами), покрытых тонким слоем магнитного материала. Головки для чтения и записи расположены сверху дисков; все это в металлическом корпусе	SSD не имеет движущихся частей; это по сути чип памяти. Это взаимосвязанные, интегральные схемы (ИС) с интерфейсным разъемом. Есть три основных компонента - контроллер, кэш и конденсатор.
Вес	Жесткие диски тяжелее, чем жесткие диски.	Диски SSD легче жестких дисков, потому что у них нет вращающихся дисков, шпинделя и двигателя.
Работа с вибрацией	Движущиеся части жестких дисков делают их подверженными сбоям и повреждениям из-за вибрации.	SSD-накопители могут выдерживать вибрации до 2000 Гц, что намного больше, чем у HDD.

Содержание: HDD против SSD

1 скорость
- 1.1 Контрольная статистика - малое чтение / запись
2 Передача данных на жестком диске против SSD
3 Надежность
- 3.1 Износ
4 Цена
- 4.1 Ценовой прогноз
5 Емкость
6 Дефрагментация на жестких дисках
7 Шум
8 Компоненты и эксплуатация
9 Ссылки

скорость

Диски HDD используют вращающиеся пластины магнитных дисков и головки чтения / записи для работы. Таким образом, скорость запуска для жестких дисков ниже, чем для твердотельных накопителей, поскольку требуется ускорение для диска. Intel утверждает, что их SSD в 8 раз быстрее, чем HDD, тем самым предлагая более быструю загрузку.^[1]

В следующем видео сравниваются скорости жесткого диска и SSD в реальном мире, и неудивительно, что в каждом тесте SSD-хранилище выходит впереди:

Контрольная статистика - небольшое чтение / запись

Жесткие диски: небольшие чтения - 175 IOP, небольшие записи - 280 IOP
Флэш-SSD: малое чтение - 1075 IOP (6x), малое чтение - 21 IOP (0.1x)
SSD-накопители DRAM: малое чтение - 4091 IOP (23x), малое чтение - 4184 IOP (14x)

IOP обозначают операции ввода / вывода в секунду

Передача данных в HDD против SSD

На жестком диске передача данных осуществляется последовательно. Физическая головка чтения / записи «ищет» подходящую точку на жестком диске для выполнения операции. Это время поиска может быть значительным. На скорость передачи данных также может влиять фрагментация файловой системы и расположение файлов. Наконец, механическая природа жестких дисков также вводит определенные ограничения производительности.

В SSD передача данных не последовательная; это произвольный доступ, поэтому он быстрее. Существует стабильная производительность чтения, поскольку физическое расположение данных не имеет значения. SSD не имеют головок чтения / записи и, следовательно, не имеют задержек из-за движения головки (поиск).

надежность

В отличие от жестких дисков, SSD-диски не имеют движущихся частей. Так что надежность SSD выше. Движущиеся части жесткого диска увеличивают риск механического повреждения. Быстрое движение пластин и головок внутри жесткого диска делает его подверженным «поломке головки». Сбои головок могут быть вызваны отказом электроники, внезапным отключением питания, физическим ударом, износом, коррозией или плохо изготовленными пластинами и головками. Еще одним фактором, влияющим на надежность, является наличие магнитов. Жесткие диски используют магнитные накопители, поэтому они могут быть повреждены или повреждены в непосредственной близости от мощных магнитов. SSD не подвержены такому магнитному искажению.

Изнашивания

Когда флэш-память впервые начала набирать обороты для длительного хранения, возникли опасения по поводу износа, особенно когда некоторые эксперты предупреждали, что из-за того, как работают твердотельные накопители, было ограниченное количество циклов записи, которых они могли достичь. Однако производители твердотельных накопителей прикладывают большие усилия в архитектуре продукта, контроллерах накопителей и алгоритмах чтения / записи, и на практике износ большинства накопителей в большинстве практических приложений не является проблемой..^[2]

Цена

По состоянию на июнь 2015 года твердотельные накопители по-прежнему дороже на гигабайт, чем жесткие диски, но цены на твердотельные накопители в последние годы существенно снизились. В то время как внешние жесткие диски стоят около 0,04 доллара за гигабайт, типичный флэш-накопитель SSD стоит около 0,5 доллара за гигабайт. Это по сравнению с $ 2 за ГБ в начале 2012 года.

По сути, это означает, что вы можете купить внешний жесткий диск (HDD) емкостью 1 ТБ за 55 долларов США на Amazon (см. Список лучших продавцов внешних жестких дисков), а твердотельный накопитель емкостью 1 ТБ стоит около 475 долларов США. (см. список лучших продавцов для внутренних и внешних твердотельных накопителей).

Ценовой прогноз

В влиятельной статье для Сетевые вычисления в июне 2015 года консультант по хранению данных Джим О'Рейли писал, что цены на твердотельные накопители падают очень быстро, и благодаря технологии 3D NAND твердотельные накопители, вероятно, достигнут паритета цен с жесткими дисками к концу 2016 года..

Есть две основные причины падения цен на SSD:

Увеличение плотности: Технология 3D NAND стала прорывом, позволившим квантовый скачок емкости SSD, поскольку она позволяет в 32 или 64 раза увеличить емкость на кристалл.
Эффективность процесса: Производство флеш-накопителей стало более эффективным, а выход кристаллов значительно увеличился.

Статья за декабрь 2015 года для Компьютерный мир По прогнозам, 40% новых ноутбуков, проданных в 2017 году, 31% в 2016 году и 25% ноутбуков в 2015 году, будут использовать SSD, а не жесткие диски. В статье также сообщается, что, хотя цены на жесткие диски не упали слишком сильно, цены на твердотельные накопители постоянно снижались с каждым месяцем и приближаются к паритету с жесткими дисками..

Прогнозы цен на жесткие диски и твердотельные накопители от DRAMeXchange. Цены указаны в долларах США за гигабайт.

Емкость накопителя

До недавнего времени твердотельные накопители были слишком дорогими и доступны только в меньших размерах. При использовании SSD-накопителей обычно используются ноутбуки емкостью 128 ГБ и 256 ГБ, а ноутбуки с внутренними жесткими дисками обычно емкостью от 500 ГБ до 1 ТБ. Некоторые поставщики, в том числе Apple, предлагают «объединенные» диски, которые объединяют в себе 1 SSD и 1 HDD, которые бесперебойно работают вместе..

Тем не менее, благодаря 3D NAND твердотельные накопители, скорее всего, сократят разрыв в емкости жестких дисков к концу 2016 года. В июле 2015 года компания Samsung объявила о выпуске жестких дисков емкостью 2 ТБ с разъемами SATA..^[3] Несмотря на то, что технология жесткого диска может занимать около 10 ТБ, для флеш-накопителей такого ограничения нет. Фактически, в августе 2015 года Samsung представила самый большой в мире жесткий диск - SSD-накопитель на 16 ТБ.

Дефрагментация в HDD

Из-за физической природы жестких дисков и их магнитных дисков, на которых хранятся данные, операции ввода-вывода (чтение или запись на диск) работают намного быстрее, если данные хранятся на диске непрерывно. Когда данные файла хранятся на разных участках диска, скорость ввода-вывода уменьшается, поскольку диск должен вращаться, чтобы разные области диска соприкасались с головками чтения / записи. Часто недостаточно непрерывного пространства, доступного для хранения всех данных в файле. Это приводит к фрагментации жесткого диска. Периодическая дефрагментация необходима для предотвращения снижения производительности устройства.

С дисками SSD нет таких физических ограничений для головки чтения / записи. Таким образом, физическое расположение данных на диске не имеет значения, поскольку это не влияет на производительность. Таким образом, дефрагментация не требуется для SSD.

Шум

HDD диски слышны, потому что они вращаются. Жесткие диски меньшего размера (например, 2,5 дюйма) тише. SSD-накопители представляют собой интегральные схемы без движущихся частей и, следовательно, не создают шума при работе.

Компоненты и эксплуатация

Типичный жесткий диск состоит из шпинделя, который содержит один или несколько плоских круглых дисков (называемых Жесткие диски) на который записываются данные. Пластины сделаны из немагнитного материала и покрыты тонким слоем магнитного материала. Головки для чтения и записи расположены сверху дисков. Диски вращаются на очень высоких скоростях с помощью мотора. Типичный жесткий диск имеет два электродвигателя, один для вращения дисков и один для установки узла считывающей / записывающей головки. Данные записываются на диск по мере того, как они вращаются мимо головок чтения / записи. Головка для чтения и записи может обнаруживать и изменять намагниченность материала непосредственно под ним..

Разобранные компоненты жестких дисков (слева) и SSD (справа).

Напротив, твердотельные накопители используют микрочипы и не содержат движущихся частей. Компоненты SSD включают контроллер, который является встроенным процессором, который выполняет программное обеспечение уровня встроенного программного обеспечения и является одним из наиболее важных факторов производительности SSD; кэш, в котором также хранится каталог размещения блоков и данных выравнивания износа; и накопитель энергии - конденсатор или батареи - так что данные в кеше могут быть сброшены на диск при отключении питания. Основным компонентом хранения в SSD была энергозависимая память DRAM с момента их первой разработки, но с 2009 года это чаще всего флэш-память NAND. Производительность SSD может зависеть от количества параллельных флеш-чипов NAND, используемых в устройстве. Один чип NAND относительно медленный. Когда несколько устройств NAND работают параллельно внутри твердотельного накопителя, пропускная способность масштабируется, а большие задержки могут быть скрыты до тех пор, пока выполняется достаточно незавершенных операций и нагрузка равномерно распределена между устройствами..

Ссылки

Википедия: Жесткий диск
Википедия: Твердотельный накопитель
Цены на SSD в свободном падении - Сетевые вычисления
Samsung анонсирует твердотельные накопители емкостью 2 ТБ для настольных ПК - Блог Samsung
Samsung представляет 2,5-дюймовый твердотельный накопитель емкостью 16 ТБ: самый большой в мире жесткий диск - Арс Техника
Потребительские твердотельные накопители и цены на жесткие диски приближаются к паритету
Поставки жестких дисков снизились на 20% в первом квартале 2016 года, достигнув многолетнего минимума - AnandTech

Технологии