в чем разница между жестким диском и твердотельным накопителем
В чем разница между жестким диском и твердотельным накопителем
Многие наши читатели считают, что SSD по всем параметрам превосходят традиционные жесткие диски. В чём-то они правы, но есть и такие характеристики, по которым всем современным SSD ещё далеко до старых добрых жестких дисков.
реклама
Цена. Эта главная причина, почему люди всё ещё выбирают жесткие диски. 1 Гб данных на недорогих SSD стоит в районе 0,10 доллара, в то время как Гб данных жёсткого диска стартует до 0,02 доллара. Несмотря на это, огромные объёмы данных давно не актуальны и требуются только крупным хостингам и серверам.
Производительность. По этому показателю ни один жёсткий диск не сравнится с твердотельным накопителем. Большинство потребительских жестких дисков может в лучшем случае обрабатывать около 300-1000 операций ввода-вывода в секунду (IOPS), в то время как твердотельные накопители способны обрабатывать до 500 000. При этом скорость SSD постоянно увеличивается, а жесткие диски уже не способны прогрессировать.
Надёжность. Помимо более высокой производительности, твердотельные накопители намного надёжнее и имеют меньшую вероятность поломки, чем жёсткие диски. Ещё одна характеристика, по которой SSD впереди – это выносливость при падении. Даже если жёсткий диск упав не поломается, информацию с него считать не выйдет. Твердотельный накопитель просто продолжит свою работу. Ну и температура: SSD не только выносливее, но и многие из них имеют умный контроллер, спасающий от перегрева.
Продолжительность жизни. Здесь всё просто: SSD способен переварить 200-600 Тб данных, тогда как обычный жёсткий диск в лучшем случае до 150 Тб.
Шум и вибрация. Как только вы избавляетесь от медленного жёсткого диска, вам тут же начинает чего-то не хватать, и только со временем вы привыкаете к тишине. SSD действительно работают беззвучно.
Энергопотребление. Как утверждают эксперты, после замены вашего старого жёсткого диска на SSD, время работы может увеличиться на 30-45 минут.
FAQ Битва HDD и SSD. В чём разница и какой выбрать?
Еще до недавнего времени при покупке нового компьютера и выборе устанавливаемого накопителя, у пользователя был единственный выбор — жесткий диск HDD. И тогда нас интересовало всего два параметра: скорость вращения шпинделя (5400 или 7200 RPM), емкость диска и объема кэша.
В 2009 году на рынок выходит новая категория накопителей Solid State Drive (SSD), которые сразу зарекомендовали себя как более надежные и быстрые альтернативы HDD.
Давайте разберемся в плюсах и минусах обоих типов накопителей и проведем наглядное сравнение HDD и SSD.
Принцип работы
Традиционный накопитель или как его принято называть ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) необходим для хранения данных даже после полного отключения питания. В отличие от ОЗУ (оперативного запоминающего устройства) или RAM, хранящиеся в памяти данные не стираются после выключения компьютера.
Классический жесткий диск состоит из нескольких металлических «блинов» с магнитным покрытием, а считывание и запись данных происходит с помощью специальной головки, которая перемещается над поверхностью вращающегося на высокой скорости диска.
У твердотельных накопителей совершенно иной принцип работы. В SSD напрочь отсутствуют какие-либо движимые компоненты, а его «внутренности» выглядят как набор микросхем флэш-памяти, размещенных на одной плате.
Такие чипы могут устанавливаться как на материнскую плату системы (для особо компактных моделей ноутбуков и ультрабуков), на карту PCI Express для стационарных компьютеров или специальный слот ноутбука. Используемые в SSD-чипы отличаются от тех, что мы видим во флешке. Они значительно надежнее, быстрее и долговечнее.
История дисков
Жесткие магнитные диски имеют весьма продолжительную (разумеется, по меркам развития компьютерных технологий) историю. В 1956 году компания IBM выпустила малоизвестный компьютер IBM 350 RAMAC, который был оснащен огромным по тем меркам накопителем информации в 3,75 МБ.
В этих шкафах можно было хранить целых 7,5 МБ данных
Для построения такого жесткого диска пришлось установить 50 круглых металлических пластин. Диаметр каждой составлял 61 сантиметр. И вся эта исполинская конструкция могла хранить… всего одну MP3-композицию с низким битрейтом в 128 Кб/с.
Вплоть до 1969 года этот компьютер использовался правительством и научно-исследовательскими институтами. Еще каких-то 50 лет назад жесткий диск такого объема вполне устраивал человечество. Но стандарты кардинально изменились в начале 80-х.
На рынке появились дискеты формата 5,25-дюймов (13,3 сантиметра), а чуть позднее и 3,5- и 2,5-дюймовые (ноутбучные) варианты. Хранить такие дискеты могли до 1,44 МБ-данных, а ряд компьютеров и того времени поставлялись без встроенного жесткого диска. Т.е. для запуска операционной системы или программной оболочки нужно было вставить дискету, после чего ввести несколько команд и только потом приступать к работе.
За всю историю развития винчестеров было сменено несколько протоколов: IDE (ATA, PATA), SCSI, который позднее трансформировался в ныне известный SATA, но все они выполняли единственную функцию «соединительного моста» между материнской платой и винчестером.
От 2,5 и 3,5-дюймовых флоппи-дисков емкостью в полторы тысячи килобайт, компьютерная индустрия перешла на жесткие диски такого же размера, но в тысячи раз большим объемом памяти. Сегодня объем топовых 3.5-дюймовых HDD-накопителей достигает 10 ТБ (10 240 ГБ); 2.5-дюймовых — до 4 ТБ.
История твердотельных SSD-накопителей значительно короче. О выпуске устройства для хранения памяти, которое было бы лишено движущихся элементов, инженеры задумались еще в начале 80-х. Появление в эту эпоху так называемой пузырьковой памяти было встречено весьма враждебно и идея, предложенная французским физиком Пьером Вейссом еще в 1907 году в компьютерной индустрии не прижилась.
Суть пузырьковой памяти заключалась в разбиении намагниченного пермаллоя на макроскопические области, которые бы обладали спонтанной намагниченностью. Единицей измерения такого накопителя являлись пузырьки. Но самое главное — в таком накопителе не было аппаратно движущихся элементов.
О пузырьковой памяти очень быстро забыли, а вспомнили лишь во время разработки накопителей нового класса — SSD.
В ноутбуках SSD появились только в конце 2000-х. В 2007 году на рынок вышел бюджетный ноутбук OLPC XO–1, оснащенный 256 МБ оперативной памяти, процессором AMD Geode LX–700 с частотой в 433 МГц и главной изюминкой — NAND флеш-памятью на 1 ГБ.
OLPC XO–1 стал первым ноутбук, который использовал твердотельный накопитель. А вскоре к нему присоединилась и легендарная линейка нетбуков от Asus EEE PC с моделью 700, куда производитель установил 2-гигабайтный SSD-диск.
В обоих ноутбуках память устанавливалась прямо на материнскую плату. Но вскоре производители пересмотрели принцип организации накопителей и утвердили 2,5-дюймовый формат, подключаемый по протоколу SATA.
Емкость современных SSD-накопителей может достигать 16 ТБ. Совсем недавно компания Samsung представила именно такой SSD, правда, в серверном исполнении и с космической для обычного обывателя ценой.
Плюсы и минусы SSD и HDD
Задачи накопителей каждого класса сводятся к одному: обеспечить пользователя работающей операционной системой и позволить хранить ему персональные данные. Но и у SSD, и у HDD есть свои характерные особенности.
SSD намного дороже традиционных HDD. Для определения разницы используется простая формула: цена накопителя делится на его емкость. В результате, получается стоимость 1 ГБ емкости в валюте.
Радует то, что стоимость SSD стремительно снижается: производители находят более дешевые решения для производства накопителей и ценовой разрыв между HDD и SSD сокращается.
Средняя и максимальная емкость SSD и HDD
Всего несколько лет назад между максимальной емкостью HDD и SSD стояла не только числовая, но и технологическая пропасть. Найти SSD, который бы по количеству хранимой информации мог соперничать с HDD было невозможно, но сегодня рынок готов предоставить пользователю и такое решение. Правда, за внушительные деньги.
Базовый объем HDD-памяти для ноутбуков и компьютеров, выпускаемых во второй половине 2016 года составляет от 500 ГБ до 1 ТБ. Аналогичные по мощности и характеристикам модели, но с установленным SSD-накопителем, довольствуются лишь 128 ГБ.
Скорость SSD и HDD
Да, именно за этот показатель переплачивает пользователь, когда отдает предпочтение SSD-хранилищу. Его скорость многократно превосходят показатели, которыми может похвастать HDD. Система способна загружаться всего за несколько секунд, на запуск тяжеловесных приложений и игр уходит значительно меньше времени, а копирование больших объемов данных из многочасового процесса превращается в 5–10 минутный.
Единственное «но» — данные с SSD накопителя удаляются настолько же быстро, насколько копируются. Поэтому при работе с SSD вы можете просто не успеть нажать кнопку отмена, если однажды внезапно удалите важные файлы.
Фрагментация
Любимое «лакомство» любого HDD-винчестера — большие файлы: фильмы в формате MKV, большие архивы и образы BlueRay-дисков. Но стоит вам загрузить винчестер сотней-другой мелких файлов, фотографий или MP3-композиций, как считывающая головка и металлические блины приходят в замешательство, в результате чего значительно падает скорость записи.
После заполнения HDD, многократного удаления/копирования файлов, жесткий диск начинает работать медленнее. Это связано с тем, что по всей поверхности магнитного диска разбросаны части файла и когда вы дважды щелкаете мышкой по какому-либо файлу, считывающая головка вынуждена искать эти фрагменты из разных секторов. Так тратится время. Это явление и называется фрагментацией, а в качестве профилактических мер, позволяющих ускорить HDD, предусмотрен программно-аппаратный процесс дефрагментации или упорядочивания таких блоков/частей файлов в единую цепочку.
Дефрагментацию периодически рекомендуется выполнять на всех типах HDD-накопителей, тем самым поддерживая их оптимальную скорость.
Принцип работы SSD кардинально отличается от HDD, а любые данные могут записываться в любой сектор памяти с дальнейшим моментальным считыванием. Именно поэтому для накопителей SSD дефрагментация не нужна.
Надежность и срок службы
Помните главное преимущество SSD-накопителей? Верно, отсутствие движущихся элементов. Именно поэтому вы можете использовать ноутбук с SSD в транспорте, по бездорожью или условиях, неизбежно связанных с внешними вибрациями. На стабильности работы системы и самого накопителя это не скажется. Хранящиеся на SSD данные не пострадают даже в случае падения ноутбука.
У HDD все с точностью наоборот. Считывающая головка располагается всего в нескольких микрометрах от намагниченных болванок, и поэтому любая вибрация может привести к появлению «битых секторов» — областей, которые становятся непригодными для работы. Регулярные толчки и неосторожное обращение с компьютером, который работает на базе HDD, приведет к тому, что рано или поздно такой винчестер попросту, говоря на компьютерном жаргоне, «посыпется» или перестанет работать.
Современные SSD-накопители оснащены специальным контроллером, который заботится о равномерном распределении данных по всем блокам SSD. Так удалось значительно повысить максимальное время работы до 3000 – 5000 циклов.
Насколько долговечен SSD? Просто взгляните на эту картинку:
А потом сравните с гарантийным сроком эксплуатации, который обещает производитель конкретно вашего SSD. 8 – 13 лет для хранения, поверьте, не так и плохо. Да и не стоит забывать о том прогрессе, который приводит к постоянному увеличению емкости SSD при неизменно снижающейся их стоимости. Думаю, через несколько лет ваш SSD на 128 ГБ можно будет отнести к музейному экспонату.
Форм-фактор
Битва размеров накопителей всегда была вызвана типом устройств, в которых они устанавливаются. Так, для стационарного компьютера абсолютно некритична установка как 3.5-дюймового, так и 2.5-дюймового диска, а вот для портативных устройств, вроде ноутбуков, плееров и планшетов нужен более компактный вариант.
Самым миниатюрным серийным вариантом HDD считался 1.8-дюймовый формат. Именно такой диск использовался в уже снятом с производства плеере iPod Classic.
И как не старались инженеры, построить миниатюрный HDD-винчестер емкостью более 320 ГБ им так и не удалось. Нарушить законы физики невозможно.
В мире SSD все намного перспективнее. Общепринятый формат в 2,5-дюйма стал таковым не из-за каких-либо физических ограничений с которыми сталкиваются технологии, а лишь в силу совместимости. В новом поколении ультрабуков от формата 2.5‘’ постепенно отказываются, делая накопители все более компактными, а корпуса самих устройств более тонкими.
Вращение дисков даже в самом продвинутом HDD-винчестере нераздельно связано с возникновение шума. Считывание и запись данных приводят в движение головку диска, которая с безумной скоростью мечется по всей поверхности устройства, что также вызывает характерное потрескивание.
SSD-накопители абсолютно бесшумны, а все происходящие внутри чипов процессы проходят без какого-либо сопутствующего звука.
Подводя итог сравнения HDD и SSD, хочется четко определить основные преимущества каждого типа накопителей.
Достоинства HDD: емкие, недорогие, доступные.
Недостатки HDD: медленные, боятся механических воздействий, шумные.
Достоинства SSD: абсолютно бесшумные, износоустойчивые, очень быстрые, не имеют фрагментации.
Недостатки SSD: дорогие, теоретически имеют ограниченный ресурс эксплуатации.
Без преувеличения можно сказать, что одним из самых эффективных методов апгрейда старенького ноутбука или компьютера остается установка SSD-накопителя вместо HDD. Даже при самой свежей версии SATA можно добиться троекратного прироста производительности.
Отвечая на вопрос, кому нужен тот или иной накопитель, приведу несколько аргументов в пользу каждого типа:
Им нужен HDD:
Им нужен SSD:
И если вы чувствуете, что ваш компьютер явно не справляется с рядовыми задачами, а от шума постоянно щелкающего и гудящего винчестера откровенно болит голова, пришло время для установки SSD. А идеальная таблетка на все случаи жизни: SSD — для приложений, системы и работы, HDD — для хранения данных.
Дискового пространства не бывает много. Внешние USB-накопители могут стать отличным решением, ведь их максимальный объем в среднем ценовом сегменте может достигать 4 ТБ, а этого вполне хватит для хранения золотой коллекции фильмов в качестве Full HD.
Как вариант:
Больше вариантов по разумной цене вы можете тут.
Битва за память.
HDD vs SSD — какая
разница и что лучше
для ПК и ноутбука?
«Эльдоблог» расскажет, в чём разница HDD- и SSD-дисков — какой из них быстрее, дешевле и надежнее?
Как они работают?
Классический жёсткий диск — винчестер или HDD (Hard Disk Drive) — привод жёстких дисков. Файлы в нём записываются на вращающихся магнитных дисках. Между ними находятся головки, которые считывают информацию в пассивном режиме и записывают при подаче тока.
Разница между HDD- и SSD-дисками заключается в том, что последние устроены намного проще. Solid State Drive или твердотельный накопитель собран из полупроводниковых чипов. В нём нет движущихся частей — чтение, запись и удаление информации происходят при подаче разных электрических сигналов.
Ёмкость
Здесь битву SSD против HDD выигрывают последние. Объём классических жёстких дисков — до 20 ТБ. Эти накопители профессионального класса используются для хранения баз данных, видеонаблюдения и сложных вычислений. Для обычного пользователя хватит 1–2 ТБ — можно установить до 20 игр и приложений, оставив место для 20 часов 4K-видео, 1000 часов музыки и десятков тысяч фотографий. Например, столько вмещает винчестер Seagate Barracuda. Он работает быстро, благодаря большому объёму кэш-памяти — ускоряет загрузку операционной системы и приложений.
Теоретически в битве SSD vs HDD твердотельные накопители могли бы занять первое место. В последние годы производители показывают модели объёмом 20–60 ТБ. Но это штучные экземпляры, которые стоят десятки тысяч долларов — производить чипы с такой плотностью ячеек памяти пока слишком сложно.
Массово продают профессиональные SSD ёмкостью до 8 ТБ и пользовательские до 2 ТБ. Но наиболее популярны модели объёмом 500 ГБ — такие как накопитель WD Blue. Он выдерживает до 300 циклов полной перезаписи и работает более 50 лет в режиме ожидания без потери информации. В нём поместится до 5 игр, около 10–15 приложений и 5–10 часов 4K-видео.
Скорость
Разница в скорости работы SSD и HDD колоссальная. Даже бюджетный твердотельный накопитель способен считывать до 500 МБ/с и записывать до 250 МБ/с. У винчестеров премиум-класса эти показатели одинаковы —не больше 125 МБ/с, то есть в 2–4 раза меньше. У SSD среднего класса разница ещё более внушительная. Игровой твердотельный накопитель ADATA Gammix S5 записывает 1400 МБ/с, в 11,2 раза больше винчестера в нашем примере. Он намного лучше раскрывает преимущества мощного компьютерного железа — быстрее передаёт информацию на обработку оперативной памяти и процессору. Премиальные модели записывают до 3000 МБ/с, в 24 раза больше информации.
На практике разница в скорости SSD и HDD видна без установки диагностических приложений вроде SSD Scope или Acronis. Операционная система загружается в 15–20 раз быстрее, за 5–10 секунд против полутора минут. Приложения и игры запускаются примерно в 5 раз быстрее, копирование и перенос файлов занимают намного меньше времени.
Надёжность
Разница жёстких дисков SSD и HDD заметна при долгой непрерывной работе с высокими нагрузками, например, при анализе баз данных, круглосуточной записи видео или размещении сайтов. У винчестеров нет ограничений по объёму записываемых данных — теоретически они могут работать бесконечно. На практике всё упирается в ресурс механических частей: от 5 до 10 лет — у потребительских моделей, от 10 до 25 лет — у профессиональных. Хороший пример — жёсткий диск Seagate SkyHawk Surveillance специально создан для систем видеонаблюдения — годами работает круглосуточно и считывает информацию с 64 HD-камер одновременно.
Если говорить о твердотельных накопителях, разница HDD и SSD не в пользу вторых. Их ресурс сильно ограничен — можно перезаписывать информацию до 200–500 раз. Если вы каждый день используете компьютер на максимум, SSD придётся менять через 2–3 года. При малых нагрузках накопитель проработает до 10–15 лет. Есть также SSD профессионального класса, которые выдержат 10–50 тысяч циклов полной перезаписи. Они используются для самых сложных вычислений, например, для хранения баз данных, с которыми работают тысячи пользователей одновременно. Но эти модели стоят в десятки и сотни раз дороже.
Экономичность
Разница SSD и HDD видна и при установке накопителя в ноутбук. Твердотельные модели потребляют в 5–10 раз меньше электричества по сравнению с винчестерами — всего 0,1–0,5 Вт против 3–5 Вт. Поэтому время работы от батареи, в среднем, больше на 1–1,5 часа. SSD-диск Transcend MTS820 автоматически переходит в режим ожидания, если вы не используете его больше 2 минут. В этом состоянии он экономичнее винчестера в 100 раз — вы можете работать с ноутбуком весь день и не искать розетку. А при любом вашем действии накопитель включается за 0,5 секунды.
Восстановление
Если вы работаете с важными проектами, разница между HDD и SSD может оказаться критичной. Случайно удалённая информация оставляет след на магнитном слое винчестера. Если обнаружить проблему в течение 1–2 дней, её удаётся восстановить в 70–80% случаев. После разрядки транзисторов твердотельного накопителя данные пропадают безвозвратно — спасти их нельзя.
Размеры и совместимость
Разница HDD- и SSD-дисков видна при сборке компьютера. Винчестеры выпускаются в двух размерах:
Твердотельные накопители намного меньше и легче:
SSD вместо жёсткого диска лучше и легче для ноутбука. Но и для ПК есть плюсы. Твердотельный накопитель освобождает место в корпусе и улучшает вентиляцию.
Сегодняшние SSD и винчестеры стандартизованы — вам просто нужно выбрать нужный размер и интерфейс подключения. Их можно устанавливать в компьютеры с операционными системами Windows и Mac OS. Но нужно помнить, что самостоятельная разборка лишает вас гарантии — лучше обращаться в сервисный центр.
Выносливость
В экстремальных ситуациях проявляется ещё одна разница SSD и HDD. В твердотельных накопителях нет сложных механизмов и движущихся частей. Поэтому они стабильно работают при сильных вибрациях и выдерживают серьёзные удары. Кроме того, SSD выделяют намного меньше тепла и лучше переносят перепады температуры. Это полезно для ноутбуков, с которыми планируете работать летом, под палящим солнцем на улице.
У винчестеров тоже есть механизм защиты. Например, жёсткий диск Toshiba P300 распознаёт падение с помощью датчиков ускорения. Он заранее отводит головки от дисков, чтобы они не соприкасались с магнитной поверхностью в момент удара. Но долгая работа при сильных вибрациях и резких перепадах температуры ускоряет износ винчестера. Если вы постоянно пользуетесь ноутбуком в машине, жёсткий диск может выйти из строя всего через 2–3 года.
Стоимость
Несмотря на постепенное снижение цен твердотельных накопителей, разница дисков HDD и SSD всё ещё есть. Сравним две недорогие модели объёмом 500 ГБ.
Жёсткий диск Toshiba P300 обойдётся в 2 990 рублей, а SSD Samsung Evo 860 — в 6 190 рублей — в два раза дороже.
Гибридные системы хранения информации
В большинство компьютеров можно установить и SSD, и классический винчестер. Первый ускорит загрузку операционной системы и работу важнейших приложений, второй подойдёт для хранения мультимедийных файлов.
Если в вашем компьютере всего один разъём для подключения накопителя, выбирайте гибридную модель. SSHD — винчестеры с небольшим твердотельным буфером. По объёму они сопоставимы с обычным жёстким диском, а их скорость примерно в 1,5–2 раза выше.
Что лучше выбрать?
Для геймерского компьютера разница в скорости SSD и HDD выходит на первое место. Твердотельные накопители быстрее загружают локации и помогают показывать плавные естественные движения, но быстрые модели стоят очень дорого. Они незаменимы для топовых игр ААА-класса, а с остальными справляются и винчестеры.
При обработке видео и фотографий, компиляции программ, построении трёхмерных моделей высокая скорость SSD сэкономит немало времени. Твердотельные накопители идеально подходят для дизайнеров, видеомонтажёров, режиссёров, инженеров и архитекторов, но для работы с несколькими проектами одновременно вам не хватит объёма.
При построении систем видеонаблюдения, сборке сервера и создании системы резервного копирования винчестеру нет равных. Он работает по 10 лет при высоких нагрузках без ограничений по объёму записанной информации. Из плюсов — случайно удалённую с жёсткого диска информацию можно восстановить. Минус — если информацию нужно скопировать на другой компьютер, процесс займёт очень много времени.
Для ноутбука SSD лучше винчестера. Он увеличивает время работы от батареи и дольше служит в неблагоприятных условиях: при сильной тряске, частых падениях и резких перепадах температуры. А ещё твердотельный накопитель работает тише.
Если вы используете компьютер для базовых задач и просмотра видео, тогда подойдёт и винчестер. Он дешевле и надёжнее, а объём его памяти больше.