Logiss.ru

Ваша компьютерная помощь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем SSD-диска отличается от HDD-диска?

Сравнение SSD и HDD дисков в реальных условиях использования

В этой статье мы выясним как и в какой степени SSD влияет на работу в реальных условиях использования.

Если вы давно хотели увидеть реальную производительность SSD в сравнении с привычными HDD, или же, если вы задумывались перенести систему на SSD, но не знали стоит ли это того, эта статья для вас!

Смысла тестировать диск в идеальных условиях мало, т.к. в жизни такого не бывает, поэтому я намерено рассматриваю тесты на примерах из реальной жизни, когда диск заполнен тысячами файлов, играми, файлами кэша браузеров и программ обработки видео и тд.

В общем, запасайтесь попкорном, садитесь поудобнее, и давайте уже перейдем к делу.

В чем проблема HDD дисков?

Проблема в том, что обычные HDD диски, которые мы до сих пор используем в компьютерах, не изменялись c 1990x wiki годов, когда впервые было решено ref делать HDD, работающие на 4300 rpm и 5400 rpm (оборотов в минуту)

Шел 2016 год — 20-25 лет спустя, мы, все еще, имеем те же самые 5400 rpm диски, работающие на скорости 60-90 МБ/с, но потребности пользователей уже давно изменились, теперь мы работаем с огромными проектами и большим количеством файлов в многозадачном режиме, требующие большой пропускной способности и отзывчивости диска, даже если, на заднем плане уже выполняют работу несколько других программ.
Начиная с 2001, некоторые производители начали выпускать диски пользовательского сегмента работающие на скорости 7200 оборотов в минуту, вместо 5400, но это ничего не изменило, прирост с 90 МБ/с до 120 МБ/с (33% — 5400-7200) по-прежнему не дает значимого эффекта.

Тесты | синтетические (потенциальные скорости работы диска)

  • HDD медленее в 94 раза (0.68 МБ/с против 63.6 МБ/с), по сравнению с SSD
  • HDD медленее в 53 раза (0.36 МБ/с против 19 МБ/с), по сравнению с SSD
  • HDD медленее в 178 раз (0.78 МБ/с против 139 МБ/с), по сравнению с SSD
  • HDD медленее в 86 раз (0.64 МБ/с против 55 МБ/с), по сравнению с SSD

Почему нас интересует, в основном, результат работы диска с мелкими блоками данных?
Дело в том, что открываете ли вы браузер, или же, импортируете проект, состоящий из сотен файлов, в программу, вроде Unreal Engine, не важно, что вы делаете, во всех подобных случаях, компьютер обрабатывает огромное количество мелких блоков данных (преимущественно считывает, поэтому скорость чтения обычно важнее, чем скорость записи)
Секвенциальная скорость («Seq Q32T1» и «Seq» на скриншоте выше) важна при записи / чтении файлов больших размеров (МБ или ГБ), что происходит реже, и не влияет на отзывчивость системы, в такой же степени, как работа с тысячами мелких блоков.

Почему же Apple компьютеры намного отзывчивее обычных ПК и «никогда» не тормозят?

В мире компьютеров сложилось мнение, что вся беда в операционной системе — Mac OSX на компьютерах Apple «оптимизирована», «никогда не тормозит», «нету синих экранов сбоя системы»

Может быть, это потому, что:
Компьютеры Apple (не считая самые дешевые комплектации): имеют все те же компоненты, кроме одного — диск m.2 SSD / проприетарные аналоги:
— Работающий на скорости (700 — 1100 МБ/с) через NVMe, имея возможность обрабатывать 65000 потоков ожидания, выполняющие по 65000 команд каждый
— Имеющий системы предотвращения потери данных, системы защиты от перегрева, способствующие предотвращению появления ошибок и зависаний при работе с несколькими ГБ данных состоящих в основном из мелких блоков, в многозадачном режиме
— и тд. и тп.
В то время как, опыт работы с Windows пк формировался при работе с компьютерами, имеющими:
— Обычный HDD 5400 rpm (шумящий и вибрирующий при работе, из-за наличия движущихся частей) имеющий возможность обрабатывать 1 поток ожидания, выполняющий 32 команды
— Работающий на скорости (60 — 110 МБ/с)
— Постоянно заставляя всех пользователей наблюдать состояние — «Не отвечает», наблюдать за издевательски медленной реакцией при работе в многозадачном режиме, не только с мелкими, но и с относительно крупным блоками данных.

Оставив все остальные компоненты компьютера на местах, поменяте диски местами, поставив 5400 rpm HDD на Apple, а m.2 SSD на Windows ПК, и окажется, что диск действительно самая важная (для быстродействия и отзывчивости) часть компьютера, т.к. обычный HDD диск очень медленнен, и заставляет ждать всю систему пока он закончит обрабатывать все очереди задач от программ и ОС, что сильно замедляется при работе в многозадачном режиме, имея, к тому же, приложения, делающие работу на заднем плане, которых может быть довольно много — от авто-обновления зависимостей проектов, до задач, поставленных на обработку самим пользователем.

Теперь, перейдем к тестам!

Тестовая конфигурация | Тесты реальных условий использования

Все результаты тестов получены на ноутбуке, имеющем данные компоненты:
OS: Windows 10
CPU: i7 3610qm
RAM: 12 ГБ
Подопытные:
HDD: Toshiba MQ01ABF050 | 465 ГБ (SATA)
SSD: Kingston HyperX Fury | 120 ГБ (SATA)

Читайте так же:
Как отключить AdBlock в браузере Google Chrome

| Обновление чистой Windows 7 на Windows 10

9 минут — Быстрее на 188% (в 2.9 раза)
HDD Общее время:

Первые 4 строки — процесс обновления Windows 10
Последняя строка — тест, чтобы убедиться в том, что процесс обновления закончен, и ПК готов к работе.

| Время запуска Windows 10

SSD Время запуска Windows и программ в трее: 0:16 | Общее время: 0:23 — Быстрее на 217% (в 3.17 раза)
HDD Время запуска Windows и программ в трее: 0:48 | Общее время: 1:13
PDF открывался сразу же после появления рабочего стола
Отсчет заканчивался после загрузки программ в трее и полного открытия PDF файла

| Время запуска приложений

SSD Время запуска приложений | Общее время: 1:44 — Быстрее на 274% (в 3.74 раза)
HDD Время запуска приложений | Общее время: 6:29

| Время выполнения задач в приложениях

SSD Выполнение задач в приложениях | Общее время: 2:29 — Быстрее на 175% (в 2.75 раза)
HDD Выполнение задач в приложениях | Общее время: 6:50

Результаты

Судя по тестам и ощущениям, наш подопытный HyperX Fury SSD обошел HDD по всем параметрам в 100% случаев, решив головную боль, во всех сферах, требующих высокой отзывчивости системы, таких как, создание игр, обработки видео / аудио, симуляции частиц, постобработка, работа с сотнями ГБ данных или тысячами OpenEXR.

После перехода на SSD диск, больше не заметно никаких проблем с подвисаниями, касается ли это проблемы скорости обработки в AE, из-за того, что ваш sublime text загружает апдейты зависимостей, используя 100% диска в это время, или же, остановки работы из-за того, что у вас на заднем плане просчитывается BVH перед рендером в blender, или же, пока Maya, в течении нескольких часов, создает alembic файлы кэша, не давая зайти даже в интернет без зависания.
Не заметно больше и никаких ожиданий пока отвиснет Audacity, после уменьшения звуковой дорожки, каждые 2 минуты и никаких ожиданий пока прогрузятся все HDR или EXR в папке каждый раз по 1-3 минуты (!). Больше не приходится останавливать работу одного приложения, для того, чтобы ускорить отзывчивость других, т.к. оно загружало диск под 100%. Не приходится и ждать по несколько секунд после каждого действия в Unreal Engine, при любом аспекте работы, от импорта фалов, до применения и тестирования ассетов.
Не говоря уже о скорости перезагрузки системы после обновлений, которая происходит за секунды, вместо минут, и открытии приложений, что происходит теперь «относительно» мгновенно.

И тд и тп., если вы со всем этим сталкивались, вы меня хорошо понимаете и смысла продолжать писать разрешенные проблемы, не имеет, если же вы не понимаете о чем речь, скорее всего вам станет скучно читать еще пару сотен проблем, разрешенных с помощью SSD, в любом случае.

По личному опыту, я заметил, что пока работаешь на компьютере с HDD, не замечаешь на сколько не продуктивна и раздражительна работа из-за постоянных ожиданий, и статуса «не отвечает», особенно если ваша работа за компьютером не ограничивается лазанием по интернету.

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.

Читайте так же:
CCC.EXE - что это за процесс

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:
  • 3,5-дюймовые для стационарных компьютеров — 146×102×25 мм, в среднем 650 г;
  • 2,5-дюймовые универсальные — 100×70×9,5 мм, в среднем 380 г.
Твердотельные накопители намного меньше и легче:
  • корпусные — 100×70×9,5 мм, в среднем 100 г;
  • M.2 2280 — 80×22×3,5 мм, в среднем 10 г;
  • M.2 2240 — 40×22×2,5 мм, в среднем 7 г.

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.

Читайте так же:
Из чего состоит видеокарта

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.

1. Жесткий диск (HDD)

Жесткий диск содержит один или несколько физических дисков, которые вращаются со скоростью от 5400 до 15 000 оборотов в минуту (Рис. 1).

Рис. 1. Запуск HDD с четырнадцатью дисками

Сервопривод приводит в движение коромысло . Сервопривод состоит из двух постоянных магнитов и катушки между ними. При подаче тока через катушку создается магнитное поле. Это поле взаимодействует с постоянными магнитами и сдвигает коромысло в сторону. Интенсивность, длительность и полярность тока определяют, насколько быстро, как далеко и в какую сторону смещается коромысло (Рис. 2).

Рис. 2. Устройство жесткого диска (HDD)Рис. 2. Устройство жесткого диска (HDD)

Коромысло перемещается до 50 раз в секунду (Рис. 3). На его конце расположены головки, которые считывают и записывают информацию.

Рис. 3. Работа коромысла жесткого диска

В результате вращения диска создается воздушный поток, который удерживает головку на расстоянии около 10 нм от поверхности диска (толщина волоса – 70 000 нм). Когда компьютер выключен или диск еще не разогнался, головки находятся в «парковочной зоне» (Рис. 4).

Рис. 4. Парковочная зона головок жесткого дискаРис. 4. Парковочная зона головок жесткого диска

Данные хранятся в дорожках на поверхности диска. Каждая дорожка разделена на секторы . Секторы образуют кластер . Ориентируясь на карту дорожек и секторов, контроллер записывает и считывает информацию.

Рис. 5. Структура жесткого диска: 1 – дорожка, 2 – сектор дорожки, 3 – геометрический сектор, 4 – кластерРис. 5. Структура жесткого диска: 1 – дорожка, 2 – сектор дорожки, 3 – геометрический сектор, 4 – кластер

Логическая плата управляет всеми описанными процессами: скоростью вращения дисков, чтением и записью информации, позиционированием коромысла.

Рис. 6. Логическая плата жесткого дискаРис. 6. Логическая плата жесткого диска

1.2. Запись информации

Запись информации реализуется следующим образом. На поверхность диска нанесен ферромагнитный слой, состоящий из доменов – областей с сонаправленными магнитными моментами атомов (Рис. 7). Пишущая часть головки изменяет направление вектора намагниченности доменов в одно из состояний – логический 0 или 1 (один бит).

Рис. 7. Домены жесткого диска (HDD)

Перемагничивание домена перезаписывает информацию (Рис. 8).

Рис. 8. Перезапись данных на жестком диске

При записи на несколько дисков, информация записывается на обеих сторонах каждого диска (Рис. 9).

Рис. 9. Фактически диск состоит из множества дисков, запись на которых производится с обеих сторон. Источник: <a href="https://animagraffs.com/hard-disk-drive/" target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow">Animagraffs</a> (англ.)Рис. 9. Фактически диск состоит из множества дисков, запись на которых производится с обеих сторон. Источник: Animagraffs (англ.)

1.3. Чтение информации

Считывающая часть головки работает на эффекте туннельного магнетосопротивления . Головка состоит из двух магнитов и слоя диэлектрика между ними. Магнитное поле домена на магнитном диске влияет на туннелирование электронов и соответствующий ток в считывающей части магнитной головки.

1.4. Параметры жесткого диска

1.4.1. Метод записи

Существует два способа записи данных: CMR – метод перпендикулярной записи и SMR – метод черепичной записи. У SMR объем диска больше на 20%, но скорость записи и перезаписи ниже по сравнению с CMR.

Рис. 10. Методы записи информации на жесткий диск: CMR (слева) и SMRРис. 10. Методы записи информации на жесткий диск: CMR (слева) и SMR

Читайте так же:
Чем открыть формат NEF

1.4.2. Форм-фактор

У HDD два форм-фактора: 2.5 и 3.5 дюйма . Габариты выбираются в зависимости от назначения – ноутбук или настольный ПК.

Рис. 11. Форм-факторы HDD: 2.5″ (наверху) и 3.5″Рис. 11. Форм-факторы HDD: 2.5″ (наверху) и 3.5″

1.4.3. Исполнение

При внутреннем исполнении диск помещается внутрь корпуса компьютера. Внешние HDD предназначены для временного подключения в качестве съемных носителей.

1.4.4. Интерфейс подключения

Чаще всего встречается интерфейс SATA III с пропускной способностью до 6 Гбит/с. Он обратно совместим с SATA II (3 Гбит/с) и SATA I (1.5 Гбит/с). Внешние диски подключаются по USB 2 и 3, USB Thunderbolt.

Рис. 12. Интерфейс SATA IIIРис. 12. Интерфейс SATA III

1.4.5. Кэш-память

Кэш-память хранит часто запрашиваемые данные и достигает 512 Мб (больше – лучше).

Можно ли установить HDD вертикально?

2. Твердотельный накопитель (SSD)

SSD-накопитель (англ. solid-state drive) – твердотельное запоминающее устройство с использованием флэш-памяти. SSD, в отличие от HDD, не содержит механические компоненты, не шумит, быстро считывает и записывает.

Информация записывается в ячейки. Память различается способом соединения ячеек в массив:

  • NOR – двумерная матрица. Применяется в микропроцессорах.
  • NAND – трехмерный массив. Используется в картах памяти, SSD-накопителях.

Рассмотрим работу архитектуры NAND, так как она почти целиком занимает потребительскую нишу SSD-накопителей для повседневной работы.

2.1. Принцип работы NAND

Бит информации хранится в транзисторах с плавающим затвором (floating gate). При подаче положительного напряжения на управляющий затвор (control gate), электроны преодолевают изолирующий слой оксида и попадают в плавающий затвор. Отрицательно заряженный плавающий затвор препятствует движению заряженных частиц от истока (source) к стоку (drain) – транзистор «закрывается», получаем логическую единицу (Рис. 13).

Рис. 13. Запись данных в ячейку SSD накопителя. Источник: Hyperstone (англ.)

При подаче на управляющий затвор отрицательного потенциала , электроны его покидают – получаем «открытый» транзистор и логический ноль (Рис. 14).

Рис. 14. Удаление данных из ячейки SSD накопителя. Источник: Hyperstone (англ.)

Ограниченное количество циклов перезаписи связано с деформацией слоя оксида после нескольких лет работы.

2.2. Типы ячеек

Выделяют следующие типы ячеек:

  • SLC (single-level cell) – один бит на ячейку;
  • MLC (multi-level cell) – два бита на ячейку;
  • TLC (triple-level cell) – три бита на ячейку;
  • 3D MLC NAND, 3D TLC NAND, 3D QLC NAND – приставка 3D означает, что ячейки памяти размещены не планарно, а добавлено третье измерение. Получается многоэтажная структура (Рис. 16);
  • 3D XPoint – разработка компаний Intel и Micron, в которой ячейки памяти считываются и записываются с помощью селектора без использования транзистора.

2.3. Параметр IOPS

IOPS (англ. input/output operations per second) – количество операций ввода-вывода, выполняемых накопителем за одну секунду. Для HDD этот параметр не превышает 200 IOPS и зависит от скорости работы механики и интерфейса. В SDD – также от скорости интерфейса и от алгоритма драйвера. В твердотельных накопителях значение IOPS достигает полумиллиона.

2.4. Форм-фактор и размер

  • 2.5 дюйма SATA;
  • M.2;
  • mSATA;
  • PCI-Express (через плату расширения).

На смену интерфейсу SATA пришел более быстрый NVMe (Non-Volatile Memory Express), который использует шину PCI-Express: скорость возросла в 3-7 раз.

Рис. 18. Сравнение скорости чтения и записи HDD, SSD и NVMe SSD накопителей в программе CrystalDiskInfo. Источник: <a href="https://qna.habr.com/q/698595" target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow">Хабр Q&amp;A</a>Рис. 18. Сравнение скорости чтения и записи HDD, SSD и NVMe SSD накопителей в программе CrystalDiskInfo. Источник: Хабр Q&A

Накопители в форм-факторе M.2 выпускаются в четырех размерах для ноутбуков и настольных компьютеров: 22×42, 22×60, 22×80 и 22×110 мм.

2.5. Параметр TBW

TBW (англ. total bytes written) – максимальный объем информации, который записывается на диск. Оценивается в терабайтах. После превышения TBW корректная работа накопителя не гарантируется.

3. Выбираем накопитель

3.1. Где использовать HDD и SSD

  • HDD – для бэкапов и создания RAID-массивов;
  • SSD – во всех остальных случаях.

3.2. Какой HDD выбрать

  • скорость вращение шпинделя – от 5400 до 7200 об/мин;
  • интерфейс SATA III;
  • кэш-память – максимальное значение;
  • CMR или SMR выбираются исходя из задачи.

3.3. Какой SSD выбрать

Диск, на котором запускается ОС и рабочие программы:

  • формат M.2;
  • тип ячеек 3D NAND;
  • IOPS – чем больше, тем лучше;
  • поддержка NVMe.

Диск для хранения:

  • разъем SATA III;
  • тип ячеек – MLC, TLC или 3D NAND.

4. Классификация дисков Western Digital и Seagate

4.1. Диски Western Digital

  • WD Blue – обычный диск для повседневных задач;
  • WD Red – увеличенный объем диска, для систем NAS;
  • WD Black – наличие двухъядерного процессора и динамического кэширования повышает быстродействие в сравнение с другими дисками;
  • WD Purple и WD Gold – для систем видеонаблюдения и работы 24/7.

4.2. Диски Seagate

  • Barracuda Compute – ежедневные задачи;
  • Firecuda Gaming – быстрые диски для геймеров;
  • SkyHawk Surveillance – видеонаблюдение;
  • Ironwolf NAS – для систем NAS.

Мы познакомились с двумя дополняющими друг друга типами накопителей: HDD и SSD. Узнали об их устройстве, принципе работы и параметрах, на которые нужно обратить внимание перед покупкой. Надеемся, полученная информация вам пригодится. Если есть вопросы, задавайте в комментариях.

Читайте так же:
Чем открыть GPX

HDD или SSD — что выбрать?

HDD или SSD — что выбрать?

«На SSD всё летает» — слышали такое? Компактные, быстрые, современные — казалось бы, пора уже поменять старый жестак на новенький твердотельник. Но не торопитесь. Рассмотрим подробно оба вида накопителей и определим, для каких задач разумно использовать HDD, а где предпочтение лучше отдать SSD.

Жесткий диск

Жесткий диск (или HDD) — устройство хранения данных, принцип записи информации в котором заключается в намагничивании областей на поверхности магнитных дисков (пластин). Магнитный диск представляет собой поверхность, изготовленную из алюминия, керамики или стекла с нанесенным на нее слоем ферромагнетика.

Для организации хранения данных магнитный диск разбивается на дорожки и сектора, а совокупность дорожек, расположенных одна над другой (на нескольких магнитных дисках), называется цилиндром.

В зависимости от объема памяти, внутри корпуса HDD могут находиться до восьми пластин. Пластины крепятся к шпинделю, вращающемуся со скоростью от 4 до 15 тысяч оборотов в минуту (rpm). Запись и чтение информации с пластины осуществляется при помощи магнитной головки.

За управление работой HDD отвечает электронная плата управления. На ней размещены центральный процессор с интегрированной ПЗУ, сервоконтроллер, кэш-память. Объем кэш-буфера в современных HDD достигает 512 МБ.

В зависимости от типоразмера жесткие диски можно разделить на две группы: 2.5-дюймовые HDD и 3.5-дюймовые. Из-за меньших габаритных размеров первые нашли массовое применение в ноутбуках. Диски формата 3.5″ повсеместно применяются в персональных компьютерах, сетевых хранилищах и системах видеонаблюдения.

В зависимости от области применения жесткие условно делятся на несколько классов:

1) Жесткие диски для персонального компьютера

2) Диски для NAS

3) Серверные HDD

4) Для систем видеонаблюдения

Твердотельный накопитель

Твердотельный накопитель (или SSD) — устройство, использующее для хранения информации флеш-память.

Существует 4 типа флеш-памяти применяемых в SSD:

  1. SLC (Single-Level Cell) — память с одноуровневой структурой ячеек. В ячейке SLC памяти может храниться только 1 бит. SLC-память характеризуется высокой надежностью и скоростью доступа к данным, большим числом циклов перезаписи, а также высокой стоимостью (цена за 1 ГБ памяти).
  2. MLC (Multi-Level Cell) — память с многоуровневой структурой ячеек. В одной ячейке MLC памяти может храниться 2 бита. MLC память обладает меньшей надежностью и выносливостью (количество циклов перезаписи), но при этом и стоит дешевле чем SLC.
  3. TLC (Triple-Level Cell) — память с тремя битами в ячейке. Следующая ступень развития флеш-памяти. Обладает меньшим количеством циклов перезаписи и скоростью доступа к данным. Но цена за гигабайт памяти гораздо ниже, чем у MLC.
  4. QLC (Quad-Level Cell) — память с возможностью хранить 4 бита в одной ячейке. Последняя (на текущий момент) ступень развития флеш-памяти. По сравнению с предшественниками, обладает меньшей надежностью и скоростью доступа к данным, но гораздо привлекательнее по соотношению стоимость/объем памяти.

Помимо различных типов ячеек для флеш-памяти существует такое понятие, как многослойность. До определенного момента времени производитель наращивал емкость кристалла памяти за счет увеличения количества бит в одной ячейке и уменьшения физического размера ячейки (техпроцесс). Но бесконечно уменьшать размер ячеек нельзя, как и увеличивать их плотность.

На смену двумерной (планарной) памяти пришла трехмерная многослойная память 3D NAND. Сейчас производители освоили процесс производства 96-слойной флеш-памяти 3D NAND, а также представили образцы 128-слойной флеш-памяти.

Кроме типа флеш-памяти есть еще один важный момент, на который необходимо обратить внимание при выборе SSD накопителя — используемый контроллер.

Контроллер управляет операциями чтения/записи данных в ячейки памяти, следит за их состоянием, выполняет коррекцию ошибок, выравнивание износа ячеек, а также другие вспомогательные функции.

В зависимости от используемого контроллера, показатели скорости работы двух SSD, построенных на одной и той же памяти, могут значительно различаться в пользу накопителя с более современным контроллером.

На момент написания статьи актуальными котроллерами являются: SMI SM2263XT, SMI SM2262EN, Phison PS5012-E12, Phison PS5008-E8, Realtek RTS5762, RTS5763DL, Marvell 88ss1093, Samsung Phoenix.

1) SSD накопители SATA — подключаются по интерфейсу SATA3, скорость линейной записи достигает 500 Мбайт/с, чтения — 540 Мбайт/с. Данные накопители можно встретить в ПК и ноутбуках средней ценовой категории.

2) SSD накопители M.2.

2.1) Без поддержки NVMe — подключаются в M.2 разъем, скорость линейной записи достигает 530 Мбайт/с, чтения — 560 Мбайт/с.

2.2) С поддержкой NVMe — подключаются в M.2 разъем, скорость линейной записи достигает 2500 Мбайт/с, чтения — 3400 Мбайт/с. Встречаются в компьютерах и ноутбуках средне-высокого ценового диапазона.

3) SSD накопители PCI-E — подключение выполняется через разъем PCI-E(в большинстве своем это адаптер PCI-E в который установлен SSD M.2 с поддержкой NVMe), скорость линейной записи может достигать 3000 Мбайт/с, чтения — 3400 Мбайт/с.

Что лучше?

Несмотря на все прелести SSD, твердотельники пока не могут полностью вытеснить HDD с рынка. И вот почему:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector