Задумались о том, что выбрать – SSD или HDD? Если ваши познания об этих двух вариантах дискового хранилища ограничиваются только разницей в их стоимости, не спешите добавлять что-то из этого в корзину. Для начала давайте разберемся, что такое HDD и SSD, каковы их плюсы и минусы, в чем вообще заключается разница между ними и что лучше выбрать под ваши задачи.
Как работает SSD?
SSD (аббревиатура от Solid State Drive, с английского «твердотельный накопитель») – это устройство для записи и считывания данных. Наиболее часто встречаются диски, в основе которых лежит энергонезависимая flash-память NAND. Более редкий тип – DRAM-память с аккумулятором.
В составе NAND-памяти SSD используется большое количество чипов быстрой flash-памяти, которые управляются контроллером. Рядом с ними распаяна DRAM-память – она используется как кэш для ускорения доступа к информации, которая хранится в ячейках памяти. Есть также микросхема для хранения прошивки и преобразователь напряжения постоянного тока. Иногда в конструкции SSD есть конденсаторы. В этом случае SSD безопасно завершит работу при резком отключении питания.
Сама память – это набор из огромного количества ячеек, каждая из которых представляет собой транзистор с затвором, стоком и истоком. Для записи информации, напряжение подается на сток, в результате чего в ячейке поддерживается высокое напряжение, которое говорит о наличии бита данных. Для удаления информации на исток подается «плюс», а на исток и затвор – «минус».
Плюсы SSD
Накопители типа SSD постепенно вытесняют с рынка HDD благодаря следующим преимуществам:
- большое количество произвольных операций ввода-вывода – система работает быстрее;
- высокая скорость линейного чтения и записи данных, близкая к скорости интерфейсов;
- лучшая совместимость с высокоскоростными интерфейсами типа SATA III и PCI Express;
- стабильно высокая скорость считывания файлов независимо от их положения в памяти;
- бесшумная работа – в конструкции твердотельного накопителя нет подвижных частей;
- высокая прочность и устойчивость к сильным (ускорение до 1500g) ударам по корпусу;
- низкое потребление энергии – она используется только для питания контроллера SSD;
- устойчивость к воздействию электромагнитных полей, воздействующих на диск извне.
Накопители SSD широко используются в серверах в качестве загрузочного накопителя. В этом плане они отличаются более длительным сроком эксплуатации в сравнении с жесткими дисками (HDD).
Минусы SSD
Кроме большого списка достоинств SSD имеют также ряд досадных недостатков, в числе которых:
- ограниченное количество циклов перезаписи, число которых определяется технологией;
- зависимость ресурса и скорости записи данных от объема еще неиспользованной памяти;
- сравнительно высокая цена в пересчете на один ГБ памяти относительно жестких дисков;
- невысокая производительность SSD с малым объемом памяти (относительно более емких);
- временное снижение скорости записи при работе с большими массивами информации;
- некоторый (до 2%) риск внезапного выхода из строя контроллера в первые годы работы;
- сложность либо невозможность восстановления данных после повреждения SSD током.
В повседневном использовании ПК некоторые недостатки не покажутся серьезными. Однако, если приходится часто записывать и считывать большие объемы данных, эти минусы могут и помешать.
Как работает HDD?
HDD (аббревиатура Hard Disk Drive, с английского «жесткий диск») – это устройство, основанное на принципе магнитной записи и считывания данных. В его конструкции предусмотрен контроллер на плате, электропривод, шпиндель, блок головок и несколько магнитных дисков. Все эти детали, за исключением платы контроллера, находятся в гермозоне – она хорошо защищена от пыли и влаги.
Запись осуществляется в процессе контакта головки с поверхностью магнитных дисков. Положение головки в тот или иной момент времени регулируется устройством позиционирования. Скорость записи и считывания данных определяется частотой вращения шпинделя. В современных HDD это 7200 об/мин, в более старых и дешевых – 3600 об/мин, а в серверных она достигает 15000 об/мин.
Каждая пластина покрыта тончайшим ферромагнитным слоем – именно на него записываются все данные. Каждый слой содержит несколько сотен тысяч микроскопической толщины дорожек. Они, в свою очередь, поделены на секторы. Вся эта многомиллионная структура хранится внутри памяти контроллера. Таким образом, есть своего рода «карта», по которой ориентируется головка.
Во время записи головка проходит над нужной точкой диска и намагничивает ячейку, в результате чего ее состояние сменяется с «0» на «1», что говорит о наличии в ней бита информации. Так как головка не контактирует с диском, а находится на расстоянии около 10 нм от него, силы трения нет. В том числе этим обусловлен большой ресурс и долговечность хранения информации на HDD.
Плюсы HDD
Кроме относительно низкой цены в сравнении с SSD при равном объеме, HDD имеют такие плюсы:
- большой максимальный объем памяти – в продаже нередко встречаются модели от 10 ТБ;
- относительная простота восстановления удаленных данных специальными утилитами;
- отсутствие ограничений на количество циклов перезаписи – ресурс диска больше, чем у SSD;
- возможность безвозвратного удаления данных, если возникнет такая необходимость;
- долгий срок хранения информации – данные на магнитных пластинах хранятся десятки лет.
Благодаря этим плюсам HDD все еще широко используются для хранения больших объемов данных там, где невысокие запросы к скорости записи и чтения, а применение SSD будет слишком дорогим.
Минусы HDD
В задачах, где не нужен большой объем памяти, все чаще применяются SSD накопители. В том числе это обусловлено недостатками жестких дисков, с которыми готовы мириться не все пользователи:
- низкая скорость записи и чтения информации относительно конкурентов в лице SSD;
- заметный шум, вибрации, скрежет и прочие звуки, обусловленные работой механики;
- чувствительность к ударам – падение HDD на пол способно вывести его из строя;
- высокое потребление энергии относительно SSD, особенно на работу привода и мотора.
Сравнительно большие габариты и вес – еще два недостатка, из-за которых жесткие диски уступают твердотельным накопителям SSD. Особенно это критично, когда речь идет о компактной сборке ПК.
Сравнение SSD и HDD
Как вы уже могли заметить по описанию достоинств и недостатков SSD и HDD, оба вида накопителей различаются по таким характеристикам, как цена, скорость работы, надежность и емкость. Давайте сделаем более подробное сравнение, чтобы на его основе вам было проще выбрать один вариант.
Емкость
Несмотря на то, что в 2021 году вышел твердотельный накопитель Rocket XTRM-Q бренда Sabrent с рекордной емкостью 16 ТБ, в основном SSD уступают в плане объема жестким дискам (HDD). Если рассматривать сегмент для домашних ПК, большая часть моделей имеют емкость до 2 ТБ. В то же время для HDD средний объем представленных в продаже накопителей – 12-16 ТБ и даже больше.
Скорость
SSD превосходят жесткие диски как по скорости чтения и записи данных, так и по скорости доступа к ним. В первом случае наблюдается превосходство в среднем в 3-4 раза, а если речь идет о компактных накопителях типа NVME, скорость обмена данными может превышать таковую у HDD в 10-20 раз.
Скорость доступа к данным (чтение и запись) у SSD превышают аналогичные у HDD в среднем в 15-25 раз. В том числе этим обуславливается очень быстрая загрузка ОС, подгрузка кэша в рабочих приложениях, загрузка игровых сцен, если все это установлено на SSD.
Надежность
В этом вопросе все сложно. С одной стороны, в SSD нет подвижных частей, поэтому можно даже с силой ударить по корпусу, с большой вероятностью не навредив памяти. Однако количество циклов перезаписи у SSD лимитировано, а вот у HDD – неограниченное. В то же время, жесткие диски очень хрупкие, и даже небольшой удар может привести к появлению битых секторов или к поломке HDD.
Что касается надежности хранения данных, HDD на первом месте. Даже если произойдет короткое замыкание или перенапряжение, «сгорит» только контроллер, а магнитные диски с информацией останутся целыми – информацию можно восстановить. В случае с SSD «сгорает» в том числе и сама память, а не только контроллер. Из-за этого восстановление данных зачастую вовсе невозможно.
Стоимость
В плане доступности в пересчете на 1 ГБ памяти жесткие диски до сих пор на первом месте. Хоть и SSD становятся все более бюджетными, все же при одинаковой емкости они сильно дороже HDD. Стоимость одного ГБ памяти у жестких дисков в среднем в 4-7 раз ниже, чем у твердотельных.
SSD или HDD – что выбрать?
В случае с домашними ПК SSD принято использовать в качестве системного (загрузочного) диска. На него устанавливаются в том числе рабочие приложения, игры, для которых имеет значение не столько объем, сколько скорость доступа к данным. То же самое касается серверов, у которых SSD выполняют роль загрузочного накопителя, но редко используются для хранения больших данных.
HDD – хороший вариант для долговременного хранения файлов, быстрый доступ к которым не так критичен. Это фотографии, фильмы, музыка, документы, служебные файлы для рабочих задач. Все, что вы боитесь утратить в случае повреждения диска, тоже храните на HDD: восстановить эти файлы будет гораздо проще, чем с SSD, который в случае поломки навсегда «заберет» данные с собой.
Таким образом, в домашнем и серверном компьютерах обычно встречаются оба типа накопителей, но выполняют они разные задачи. Такая сборка – универсальный и зачастую оптимальный вариант.
Читайте также:
