HDD vs. SSD

Cât de rapid este un SSD în comparație cu unitățile HDD și merită prețul?

A în stare solidă sau SSD poate accelera semnificativ performanța unui computer, adesea mai mult decât un procesor mai rapid (CPU) sau RAM. A unitate hard disk sau HDD este mai ieftin și oferă mai mult spațiu de stocare (500 GB la 1 TB sunt comune), în timp ce discurile SSD sunt mai scumpe și sunt disponibile în general în configurații de la 64 GB până la 256 GB.

SSD-urile au mai multe avantaje față de dispozitivele HDD.

Diagramă de comparație

HDD versus diagrama de comparare SSD

	HDD	SSD
Stăpâne pentru	Unitate hard disk	Solid State Drive
Viteză	HDD are o latență mai mare, timpi de citire / scriere mai lungi și suportă mai puține IOP (operații de ieșire de intrare pe secundă) comparativ cu SSD.	SSD are o latență mai mică, o citire / scriere mai rapidă și suportă mai multe IOP (operații de ieșire de intrare pe secundă) comparativ cu HDD.
Căldură, electricitate, zgomot	Unitățile de hard disk utilizează mai multă energie electrică pentru a roti platanele, generând căldură și zgomot.	Deoarece nu este necesară o astfel de rotație în cazul dispozitivelor în stare solidă, acestea utilizează mai puțină energie și nu generează căldură sau zgomot.
Defragmentarea	Performanța unităților HDD se înrăutățește din cauza fragmentării; prin urmare, ele trebuie defragmentate periodic.	Performanța unității SSD nu este afectată de fragmentare. Deci defragmentarea nu este necesară.
Componente	HDD conține părți în mișcare - un ax motorizat care conține unul sau mai multe discuri circular plate (numite platouri) acoperite cu un strat subțire de material magnetic. Capetele de citire și scriere sunt poziționate deasupra discurilor; toate acestea sunt învelite într-o casetă metalică	SSD nu are părți în mișcare; este în esență un cip de memorie. Sunt interconectate, circuite integrate (IC) cu un conector de interfață. Există trei componente de bază - controler, cache și condensator.
Greutate	HDD-urile sunt mai grele decât unitățile SSD.	Unitățile SSD sunt mai ușoare decât unitățile HDD deoarece nu au discuri rotative, ax și motor.
Se ocupă de vibrații	Piesele în mișcare ale HDD le fac susceptibile la accidente și deteriorări datorate vibrațiilor.	Unitățile SSD pot rezista la vibrații de până la 2000 Hz, ceea ce este mult mai mult decât HDD.

Cuprins: HDD vs SSD

• 1 viteză
  • 1.1 Statistici de referință - citire / scrieri mici
• 2 Transfer de date într-un HDD vs. SSD
• 3 Fiabilitate
  • 3.1 Scoaterea din uz
• 4 Preț
  • 4.1 Perspectivele prețurilor
• 5 Capacitate de stocare
• 6 Defragmentarea pe HDD-uri
• 7 Zgomot
• 8 Componente și operare
• 9 Referințe

Viteză

Discurile HDD utilizează platouri de rotire a unităților magnetice și capetele de citire / scriere pentru funcționare. Deci, viteza de pornire este mai lentă pentru HDD decât SSD-urile, deoarece este nevoie de un spin-up pentru disc. Intel susține că SSD-ul lor este de 8 ori mai rapid decât un HDD, oferind astfel timpi de pornire mai rapizi.^[1]

Următorul videoclip compară vitezele HDD și SSD în lumea reală și nu este deloc surprinzător faptul că stocarea SSD iese înainte în fiecare test:

Statistici de referință - citiri / scrieri mici

• HDD-uri: Citiri mici - 175 IOP-uri, mici - 280 IOP-uri
• Flash SSD-uri: citiri mici - 1075 IOP-uri (6x), mici - 21 IOP (0,1x)
• DRAM SSD: citiri mici - 4091 IOP-uri (23x), mici - 4184 IOP-uri (14x)

IOP-urile reprezintă operații de intrare / ieșire pe secundă

Transferul de date într-un HDD vs. SSD

Pe un hard disk, transferul de date este secvențial. Capul fizic de citire / scriere "caută" un punct adecvat în hard disk pentru a executa operația. Căutarea timpului poate fi semnificativă. Rata de transfer poate fi, de asemenea, influențată de fragmentarea sistemului de fișiere și de aspectul fișierelor. În cele din urmă, natura mecanică a discurilor dure introduce și anumite limitări de performanță.

Într-un SSD, transferul de date nu este secvențial; este accesat aleator, deci este mai rapid. Există o performanță consistentă a citirii deoarece locația fizică a datelor este irelevantă. SSD-urile nu au capete de citire / scriere și, prin urmare, nu există întârzieri datorate mișcării capului (căutarea).

Fiabilitate

Spre deosebire de unitățile HDD, discurile SSD nu au componente în mișcare. Deci, fiabilitatea SSD este mai mare. Mutarea pieselor într-un hard disk crește riscul de defecțiuni mecanice. Mișcarea rapidă a platanelor și a capetelor în interiorul unității HDD îl face susceptibilă la "prăbușirea capului". Accidentele la cap pot fi cauzate de defectarea electronică, de o întrerupere bruscă de curent, de șoc fizic, de uzură, de coroziune sau de platouri și capete prost fabricate. Un alt factor care influențează fiabilitatea este prezența magneților. HDD-urile utilizează o memorie magnetică, astfel încât sunt susceptibile de deteriorare sau corupere a datelor atunci când sunt în imediata apropiere a magneților puternici. Dispozitivele SSD nu sunt expuse riscului unei astfel de distorsiuni magnetice.

Purtați-out

Atunci când blițul a început să câștige impuls pentru stocarea pe termen lung, există preocupări legate de uzură, mai ales cu unii specialiști care avertizează că, datorită modului în care funcționează SSD-urile, există un număr limitat de cicluri de scriere pe care le-ar putea obține. Cu toate acestea, producătorii de SSD au depus mult efort în arhitectura produsului, controlerele de acționare și algoritmi de citire / scriere, iar în practică, uzura a fost o problemă non-SSD pentru majoritatea aplicațiilor practice.^[2]

Preț

Începând cu iunie 2015, SSD-urile sunt mai scumpe pe gigabyte decât hard disk-urile, dar prețurile pentru SSD-uri au scăzut substanțial în ultimii ani. În timp ce hard disk-urile externe sunt în jur de 0.04 dolari pe gigabyte, un SSD tipic flash este de aproximativ 0.50 USD pe GB. Acest lucru se reduce de la aproximativ 2 USD pe GB la începutul anului 2012.

De fapt, aceasta înseamnă că puteți cumpăra un hard disk extern de 1 TB (HDD) pentru $ 55 pe Amazon (vedeți cei mai vânduți cei mai mulți hard disk externi), în timp ce un SSD de 1 TB costă aproximativ 475 USD. (vedeți lista celor mai bine vândute pentru SSD-uri interne și SSD-uri externe).

Previziunea prețurilor

Într - un articol influent pentru Calculatoare de rețea în iunie 2015, consultantul de stocare Jim O'Reilly a scris că prețurile pentru stocarea SSD sunt foarte scăzute, iar tehnologia NAND 3D, SSD va atinge probabil paritatea prețurilor cu HDD la sfârșitul anului 2016.

Există două motive principale pentru scăderea prețurilor SSD:

1. Creșterea densității: Tehnologia 3D NAND a fost un progres care a permis un salt cuantic în capacitatea SSD, deoarece permite ambalarea de 32 sau 64 de ori capacitatea per die.
2. Eficiența procesului: Producția de stocare cu bliț a devenit mai eficientă, iar randamentul masei a crescut semnificativ.

Un articol din decembrie 2015 pentru Computer World a estimat că 40% din noile laptop-uri vândute în 2017, 31% în 2016 și 25% din laptop-uri în 2015 vor folosi SSD mai degrabă decât unități HDD. Articolul a raportat, de asemenea, că, în timp ce prețurile HDD nu au scăzut prea mult, prețurile SSD au scăzut constant luna peste lună și se apropie de paritatea cu HDD.

Previziuni de preț pentru stocarea pe HDD și SSD, prin DRAMeXchange. Prețurile sunt în dolari SUA pe gigabyte.

Capacitate de stocare

Până de curând SSD-urile erau prea scumpe și erau disponibile numai în dimensiuni mai mici. Laptopurile de 128 GB și 256 GB sunt frecvente atunci când se utilizează unități SSD, în timp ce laptopurile cu unități interne HDD sunt de obicei 500 GB până la 1 TB. Unii furnizori - inclusiv Apple - oferă unități de "fuziune" care combină 1 SSD și 1 unitate HDD care funcționează fără probleme.

Cu toate acestea, cu NAND 3D, SSD-urile vor închide capacitatea de stocare a unităților HDD până la sfârșitul anului 2016. În iulie 2015, Samsung a anunțat lansarea unităților SSD de 2 TB care utilizează conectori SATA.^[3] În timp ce tehnologia HDD este probabil să scadă la aproximativ 10 TB, nu există o astfel de restricție pentru stocarea flash. De fapt, în august 2015, Samsung a dezvăluit cea mai mare unitate hard disk din lume - o unitate SSD de 16TB.

Defragmentarea pe HDD-uri

Datorită naturii fizice a HDD-urilor și platourilor lor magnetice care stochează date, operațiile IO (citirea de pe sau scrierea pe disc) funcționează mult mai rapid atunci când datele sunt stocate contiguu pe disc. Când datele unui fișier sunt stocate pe diferite părți ale discului, vitezele IO sunt reduse deoarece discul trebuie să se rotească pentru diferite regiuni ale discului pentru a intra în contact cu capetele de citire / scriere. Adesea, nu este suficient spațiu contiguu disponibil pentru a stoca toate datele dintr-un fișier. Acest lucru duce la fragmentarea HDD-ului. Defragmentarea periodică este necesară pentru a împiedica încetinirea performanțelor dispozitivului.

Cu discurile SSD, nu există astfel de restricții fizice pentru capul de citire / scriere. Deci, locația fizică a datelor de pe disc nu contează, deoarece nu are impact asupra performanței. Prin urmare, defragmentarea nu este necesară pentru SSD.

Zgomot

Discurile HDD sunt audibile deoarece se rotesc. Unitățile HDD în factori de formă mai mică (de exemplu, 2,5 inch) sunt mai liniștiți. Unitățile SSD sunt circuite integrate fără piese în mișcare și, prin urmare, nu fac zgomot în timpul funcționării.

Componente și funcționare

Un HDD tipic constă dintr-un arbore care conține unul sau mai multe discuri circulare plate (numite platane) pe care sunt înregistrate datele. Plăcile sunt realizate dintr-un material nemagnetic și sunt acoperite cu un strat subțire de material magnetic. Capetele de citire și scriere sunt poziționate pe partea de sus a discurilor. Plăcile se rotesc la viteze foarte mari cu un motor. Un hard disk tipic are două motoare electrice, unul pentru a roti discurile și unul pentru a poziționa ansamblul capului de citire / scriere. Datele sunt scrise pe o tavă pe măsură ce se rotesc în jurul capetelor de citire / scriere. Capul de citire și scriere poate detecta și modifica magnetizarea materialului imediat sub el.

Elemente dezasamblate ale unităților HDD (stânga) și SSD (dreapta).

În schimb, SSD-urile folosesc microcipuri și nu conțin părți în mișcare. Componentele SSD includ un controler, care este un procesor încorporat care execută software de firmware și este unul dintre cei mai importanți factori ai performanței SSD; cache, unde se păstrează, de asemenea, un director de plasare a blocurilor și de nivelare a uzurii; și stocarea energiei - un condensator sau baterii - astfel încât datele din memoria cache să poată fi spulberate de unitate atunci când alimentarea este scăzută. Componenta de stocare primară a unui SSD a fost memorie volatilă DRAM de când au fost dezvoltate pentru prima oară, dar din 2009 este mai frecvent memorie flash NAND. Performanța SSD poate să scadă cu numărul de cipuri paralele NAND paralele utilizate în dispozitiv. Un singur cip NAND este relativ lent. Atunci când mai multe dispozitive NAND funcționează în paralel în interiorul unui SSD, balanțele de lățime de bandă, iar latențele ridicate pot fi ascunse, atâta timp cât sunt așteptate suficiente operații excepționale și încărcarea este distribuită uniform între dispozitive.

Referințe

• Wikipedia: unitate hard disk
• Wikipedia: unitate solid-state
• Prețurile SSD într-o cădere liberă - Calculatoare de rețea
• Samsung anunță drive-uri de 2 TB solid-state pentru desktop-uri - Samsung blog
• Samsung dezvăluie SSD de 16 ", de 16": cel mai mare hard disk din lume - Ars Technica
• SSD-urile de la consumatori și prețurile pe hard disk se apropie de paritate
• Depozitele HDD au scăzut cu 20% în primul trimestru al anului 2016, au scăzut cu mai mulți ani - AnandTech