HDD vs. SSD
- 4633
- 590
- Paula Pilch
O ile szybszy jest SSD w porównaniu z dyskami HDD i czy jest warta tej ceny?
A dysk SSD Lub SSD może znacznie przyspieszyć wydajność komputera, często bardziej niż to, co może szybszy procesor (CPU) lub RAM. A dysk twardy Lub HDD jest tańszy i oferuje więcej pamięci (500 GB do 1 TB jest powszechne), podczas gdy dyski SSD są droższe i ogólnie dostępne w konfiguracjach od 64 GB do 256 GB.
SSD mają kilka zalet w stosunku do dysków HDD.
Wykres porównania
| HDD | SSD | |
|---|---|---|
|
| |
| Oznacza | Dysk twardy | Dysk SSD |
| Prędkość | HDD jest wolniejsze. HDD ma wyższe opóźnienie, dłuższe czasy odczytu/zapisu i obsługuje mniej IOP (operacje wyjściowe wejściowe na sekundę) w porównaniu z SSD. | SSD jest szybszy. SSD ma niższe opóźnienie, szybsze odczyt/zapisy i obsługuje więcej IOP (operacje wyjściowe wejściowe na sekundę) w porównaniu z HDD. |
| Ciepło, elektryczność, hałas | Dysk twardy zużywają więcej energii elektrycznej do obracania talerzy, generując ciepło i hałas. | Ponieważ taka rotacja nie jest potrzebna w napędach w stanie stałym, zużywają mniej mocy i nie wytwarzają ciepła ani hałasu. |
| Defragmentacja | Wydajność dysków HDD pogarsza się z powodu fragmentacji; Dlatego muszą być okresowo defragmentowane. | Fragmentacja nie wpływa na wydajność napędu SSD. Zatem defragmentacja nie jest konieczna. |
| składniki | HDD zawiera ruchome części - wrzeciono napędzane silnikiem, które zawiera jeden lub więcej płaskich krążkowych dysków (zwanych talerzami) pokryty cienką warstwą materiału magnetycznego. Głowice odczytu i zapisu są umieszczone na dyskach; Wszystko to jest zamknięte w metalowym CAS | SSD nie ma ruchomych części; jest to zasadniczo układ pamięci. Jest połączone, zintegrowane obwody (ICS) z łącznikiem interfejsu. Istnieją trzy podstawowe komponenty - kontroler, pamięć podręczna i kondensator. |
| Waga | HDD są cięższe niż dyski SSD. | Napędy SSD są lżejsze niż dyski HDD, ponieważ nie mają obrotowych dysków, wrzeciona i silnika. |
| Radzenie sobie z wibracjami | Poruszające części HDD sprawiają, że są podatne na awarie i uszkodzenia z powodu wibracji. | Napędy SSD mogą wytrzymać wibracje do 2000 Hz, czyli znacznie więcej niż HDD. |
Prędkość
Dyski HDD używają wirujących talerzy napędów magnetycznych i odczytu/zapisu głowic do działania. Tak więc prędkość rozruchu jest wolniejsza w przypadku HDD niż SSD, ponieważ potrzebne jest spin-up dla dysku. Intel twierdzi, że ich dysk SSD jest 8 razy szybszy niż dysk twardy, tym samym oferuje szybsze czasy rozruchu.[1]
Poniższy film porównuje prędkości HDD i SSD w prawdziwym świecie i nie jest zaskoczeniem, że magazyn SSD pojawia się w każdym teście:
Statystyka porównawcza - Małe odczyt/zapisy
- HDDS: Małe odczyty - 175 IOP, małe zapisy - 280 IOPS
- Flash SSDS: Małe odczyty - 1075 IOP (6x), małe zapisy - 21 IOP (0.1x)
- DRAM SSDS: Małe odczyty - 4091 IOPS (23x), małe zapisy - 4184 IOP (14x)
IOPS oznacza operacje wejściowe/wyjściowe na sekundę
Transfer danych w HDD vs. SSD
W dysku twardym przesyłanie danych jest sekwencyjne. Fizyczna głowa odczytu/zapisu „szuka” odpowiedniego punktu na dysku twardym do wykonania operacji. Ten czas poszukiwania może być znaczący. Na szybkość transferu może mieć również wpływ fragmentacja systemu plików i układ plików. Wreszcie mechaniczny charakter dysków twardych wprowadza również pewne ograniczenia wydajności.
W SSD transfer danych nie jest sekwencyjny; Jest to dostępny dostęp, więc jest szybszy. Istnieje spójna wydajność odczytu, ponieważ fizyczna lokalizacja danych jest nieistotna. SSD nie mają głowic odczytu/zapisu, a zatem nie ma opóźnień z powodu ruchu głowy (poszukującego).
Niezawodność
W przeciwieństwie do dysków HDD, dyski SSD nie mają ruchomych części. Więc niezawodność SSD jest wyższa. Poruszające części w dysku twardym zwiększają ryzyko awarii mechanicznej. Szybki ruch talerzy i głowa wewnątrz dysku twardego sprawia, że jest podatny na „katastrofę głowy”. Awarie głowy mogą być spowodowane awarią elektroniczną, nagłą awarią zasilania, wstrząsem fizycznym, zużyciem, korozją lub słabo wyprodukowanymi talerzami i głowami. Innym czynnikiem wpływającym na niezawodność jest obecność magnesów. HDD używają magazynu magnetycznego, więc są podatne na uszkodzenia lub uszkodzenie danych w bliskiej odległości z potężnymi magnesami. SSD nie są narażone na takie zniekształcenie magnetyczne.
Zużycie
Kiedy Flash po raz pierwszy zaczął nabierać tempa do przechowywania długoterminowego, istniały obawy dotyczące zużycia, szczególnie w przypadku niektórych ekspertów ostrzegających, że ze względu na sposób działania SSDS było ograniczoną liczbę cykli zapisu, które mogły osiągnąć. Jednak producenci SSD włożyli wiele wysiłku w architekturę produktu, kontrolerów napędowych i algorytmach odczytu/zapisu, aw praktyce zużycie nie było problemów z SSD w najbardziej praktycznych aplikacjach.[2]
Cena
Od czerwca 2015 r. SSD są wciąż droższe na gigabajt niż dyski twarde, ale ceny SSD znacznie spadły w ostatnich latach. Podczas gdy zewnętrzne dyski twarde wynoszą około 0 USD.04 na gigabajt, typowy dysk SSD Flash wynosi około 0 USD.50 na GB. To spadło z około 2 USD za GB na początku 2012 roku.
W efekcie oznacza to, że możesz kupić zewnętrzny dysk twardy 1 TB (HDD) za 55 USD na Amazon (patrz zewnętrzny bestsellerzy dysk twardy), podczas gdy SSD 1 TB kosztuje około 475 USD. (Patrz lista bestsellerów wewnętrznych dysków SSD i zewnętrznych SSD).
Perspektywa cen
W wpływowym artykule dla Obliczanie sieciowe W czerwcu 2015 r. Konsultant magazynowy Jim O'Reilly napisał, że ceny magazynu SSD spadają bardzo szybko, a dzięki technologii 3D NAND SSD prawdopodobnie osiągnie parytet cenowy z HDD pod koniec 2016 roku.
Istnieją dwa główne powody spadku cen SSD:
- Rosnąca gęstość: Technologia 3D NAND była przełomem, który pozwolił na skok kwantowy w zakresie SSD, ponieważ pozwala na pakowanie 32 lub 64 razy większą pojemność na matrycę.
- Wydajność procesu: Produkcja pamięci flash stała się bardziej wydajna, a plony matryczne znacznie wzrosły.
Artykuł z grudnia 2015 r Komputerowy świat przewidywał, że 40% nowych laptopów sprzedanych w 2017 r., 31% w 2016 r. I 25% laptopów w 2015 r. W artykule podano również, że chociaż ceny HDD nie spadły zbyt wiele, ceny SSD konsekwentnie spadły miesiąc na miesiąc i zbliżają się do parytetu z HDD.
Prognozy cenowe dla pamięci HDD i SSD, autor: Dramexchange. Ceny są w dolarach amerykańskich za gigabajt. Pojemność przechowywania
Do niedawna SSD były zbyt drogie i dostępne tylko w mniejszych rozmiarach. 128 GB i 256 GB laptopy są powszechne podczas korzystania z dysków SSD, podczas gdy laptopy z napędami wewnętrznymi HDD wynoszą zwykle 500 GB do 1 TB. Niektórzy dostawcy - w tym Apple - oferują napęd „fusion”, które łączą 1 SSD i 1 dysk twardy, które działają płynnie razem.
Jednak w przypadku 3D NAND SSD prawdopodobnie zamkną lukę pojemności z dyskami HDD do końca 2016 r. W lipcu 2015 r. Samsung ogłosił, że wypuszcza dyski SSD 2 TB, które używają złącza SATA.[3] Podczas gdy technologia HDD prawdopodobnie ograniczy się na około 10 TB, nie ma takiego ograniczenia dla pamięci flash. W rzeczywistości w sierpniu 2015 r. Samsung zaprezentował największy na świecie dysk twardy - Drive 16 TB SSD.
Defragmentacja w HDDS
Ze względu na fizyczny charakter HDD i ich talerzy magnetycznych, które przechowują dane, operacje IO (czytanie lub pisanie na dysku) działają znacznie szybciej, gdy dane są przechowywane. Gdy dane pliku są przechowywane w różnych częściach dysku, prędkości IO są zmniejszone, ponieważ dysk musi obrócić się dla różnych obszarów dysku, aby skontaktować się z głowicami odczytu/zapisu. Często nie ma wystarczającej ilości przylegającej przestrzeni do przechowywania wszystkich danych w pliku. Powoduje to fragmentację HDD. Potrzeba okresowej defragmentacji, aby nie spowolnić urządzenia.
Z dyskami SSD nie ma takich fizycznych ograniczeń dla głowy odczytu/zapisu. Tak więc fizyczna lokalizacja danych na dysku nie ma znaczenia, ponieważ nie wpływa na wydajność. Dlatego defragmentacja nie jest konieczna dla SSD.
Hałas
Dyski twarde są słyszalne, ponieważ obracają się. Napęd HDD w mniejszych czynnikach (e.G. 2.5 cali) są cichsze. Drives SSD to obwody zintegrowane bez ruchomych części i dlatego nie robią hałasu podczas pracy.
Komponenty i działanie
Typowy HDD składa się z wrzeciona, które zawiera jeden lub więcej płaskich krążkowych dysków (zwanych talerze), na które dane są rejestrowane. Talerze są wykonane z materiału niemagnetycznego i są powlekane cienką warstwą materiału magnetycznego. Głowice odczytu i zapisu są umieszczone na dyskach. Pltery są wirowane przy bardzo dużych prędkościach z silnikiem. Typowy dysk twardy ma dwa silniki elektryczne, jeden do wirowania dysków i jeden do ustawienia zespołu odczytu/zapisu. Dane są zapisywane na talerzu, ponieważ obraca się obok głowic odczytu/zapisu. Głowica odczytu i zapisu może wykryć i modyfikować magnesowanie materiału natychmiast pod nim.
Zdemontowane komponenty dysków HDD (po lewej) i SSD (po prawej). Natomiast SSD używają mikroczipów i nie zawierają żadnych ruchomych części. Komponenty SSD obejmują kontroler, który jest wbudowanym procesorem, który wykonuje oprogramowanie na poziomie oprogramowania układowego i jest jednym z najważniejszych czynników wydajności SSD; pamięć podręczna, w której przechowywane są również katalog danych dotyczących umieszczenia i zużycia zużycia; i magazynowanie energii - kondensator lub akumulatory - aby dane w pamięci podręcznej mogły być wypłukiwane do napędu po upuszczeniu zasilania. Podstawowym elementem przechowywania w SSD była pamięć lotna dramatu od czasu ich pierwszego rozwinięcia, ale od 2009. Wydajność SSD może skalować się wraz z liczbą równoległych układów flash NAND używanych w urządzeniu. Pojedynczy układ NAND jest stosunkowo powolny. Gdy wiele urządzeń NAND działa równolegle wewnątrz SSD, skale przepustowości, a wysokie opóźnienia mogą być ukryte, o ile w toku są wystarczające wybitne operacje, a obciążenie jest równomiernie rozmieszczone między urządzeniami.