Види жорстких дисків: Чим відрізняються SSD від HDD

Що таке HDD і SDD

Жорсткий накопичувач, або HDD - це компонент комп'ютера, призначений для зберігання інформації. Дані фіксуються на рухомих магнітних пластинах. Пластини виготовлені з алюмінію, кераміки або скла з шаром феромагнетика (спеціального магнітного сплаву).

Диск має певну структуру. Він поділений на сектори і доріжки, сукупність останніх (одна над іншою) називається циліндром. Кількість пластин буває різною: чим їх більше - тим місткіший девайс. Максимум - вісім циліндрів. Інформацію з пластин зчитує магнітна головка. Самі пластини прикріплені до шпинделя і обертаються зі швидкістю 4000-15.000 обертів на хвилину.

Усією роботою жорсткого диска керує плата з центральним процесором, ПЗП, сервоконтролером і кеш-пам'яттю. ПЗП - мікросхема, що застосовується для зберігання незмінних даних. Вона називається постійним запам'ятовувальним пристроєм.

Вінчестери на 2,5 дюйма встановлюють у ноутбуки, 3.5 дюйма - у стаціонарні комп'ютери. Обсяг вінчестера варіюється - від 500 ГБ до 10 ТБ. Значні обсяги задіюються здебільшого на серверах.

SSD - це твердотільний накопичувач. Інформація зберігається у флеш-пам'яті на електронних схемах. Можна стверджувати, що це сучасний варіант інформаційного девайса. Вони відрізняються типами комірок. У них записуються біти даних. Існують такі види:

• SLC - на кожну комірку - один біт, характеризується максимальною надійністю і високою швидкістю доступу до інформації, велика кількість циклів перезапису
• MLC - має два біти, менша надійність і витривалість пам'яті, частота циклів перезапису тут нижча
• TLC - три біти на осередок, менша кількість циклів перезапису і швидкість доступу до інформації, досить бюджетне рішення
• QLC - чотири біти на осередок, надійність на мінімальному рівні, як і швидкість доступу до інформації, але має привабливу ціну у співвідношенні до обсягу пам'яті

Найбільш затребувані показники - від 250 ГБ до 4 ТБ.

Флеш-девайс має таку особливу характеристику, як багатошаровість. Спочатку об'єм збільшували за рахунок числа бітів у комірці. Але це неможливо робити нескінченно. Нова розробка - тривимірна багатошарова пам'ять - йдеться про 3D NAND у 96 і 128 шарів.

Під час купівлі краще віддавати перевагу сучаснішому варіанту контролера, адже він моніторить усі процеси запису і читання інформації, коригує помилки, вирівнює знос осередків і виконує багато інших функцій.

Для ігрових і робочих завдань не завадить DRAM - буфер, набір комірок якого зберігають інформацію. Без нього у накопичувача продуктивність і загальний ресурс набагато менші.

Чим відрізняються SSD від HDD

Можна порівнювати обидва зберігачі пам'яті за різними категоріями. Перше - флеш-накопичувач не оснащений рухомими деталями. Він менше схильний до ударів і падінь, ніж жорсткий диск. Іншими словами, якщо впаде ноутбук з SSD, то велика ймовірність збереження даних. У жорстких же дисках від ударів з'являються биті сектори, головка розташовується близько до намагнічених болванок. Особливо важливо дбайливо переносити ноутбуки з жорсткими накопичувачами, якщо вони недорогі і з тонким вібруючим металом.

SSD відрізняються вичерпним циклом, все залежить від кількості цих самих циклів перезапису інформації. Якщо доводиться щодня працювати з інформацією, копіювати, вставляти, зберігати великі обсяги - термін експлуатації накопичувача зменшиться. Але все ж побутові моделі здатні служити протягом років.

Флеш-накопичувачі майже не видають звук під час функціонування, на відміну від жорстких дисків. Другі галасливі з огляду на магнітні болванки, які постійно крутяться.

Обсяг пам'яті у твердотільних девайсів набагато менший, ніж у вінчестерів. Вінчестер - більш бюджетний варіант для зберігання значних обсягів інформації. Крім того, пропонується придбати та 18 ТБ, а SSD - всього 4 ТБ.

Швидкість і продуктивність

За швидкістю твердотільні накопичувачі в рази кращі за вінчестери. У цьому і полягає основна перевага, і за це платять користувачі гроші. Завантаження системи відбувається за секунди, а копіювання файлів займе всього десять хвилин (а не години, як на вінчестері). SSD дуже швидкий. Мінус у тому, що дані так само швидко видаляються, і скасування виконати не вийде (як на вінчестері).

SSD має вищу швидкість завдяки своїй конструкції та роботі на чіпах. Вінчестер же - це фізичний жорсткий диск, під час запуску системи витрачається час на запуск і калібрування голівки, що зчитує. Швидкість фізичної операції вінчестера доходить до 300 Мб\с, на флеш-накопичувачах - до 700 Мб\с.

Швидкість - один із показників продуктивності, як і затримка, і число дискових операцій. Затримка - період між відправленням команди і здійсненням дії. Вінчестер характеризується більшою затримкою, ніж флеш-накопичувач. Кількість дискових операцій - число виконання введення і виведення даних за хвилину.

Надійність і довговічність

Тривалість функціонування SSD диска пов'язана з циклами читання і запису інформації. Вони обмежені циклами перезапису:

• SLC – 100.000
• MLC – 30.000-35.000
• TLC – 300-3000
• QLC – 150-1000

Якщо перезаписувати інформацію гігабайтами щодня, то це скоротить термін служби накопичувача. Після закінчення циклів інформацію просто читати і переносити на інший девайс. Дані записуються рівномірно, з розподілом навантаження на комірки за рахунок системи вирівнювання пам'яті. Таким чином, зводиться до мінімуму ризик відмови модулів.

Завдяки технології SSD пошкодити складніше, і вони менше реагують на зовнішнє середовище, магнітні поля та інші фактори. Накопичувач водночас швидко і легко втрачає дані під час стрибка напруги і збоїв в електроживленні. Додатково йому потрібне часте підключення до ПК, раз на півроку.

На жорстких дисках інформація не зникає ніколи, і її можна відновити. Дані втрачаються тільки в разі фізичного знищення вінчестера. Термін служби залежить від рухомих деталей всередині. Він пошкоджується від удару і поломки магнітної зчитувальної головки. У разі браку, стрибка напруги головка дряпає диск і виводить його з ладу дуже швидко. У разі дивних звуків від HDD варто одразу скопіювати необхідну інформацію, оскільки вона за таких поломок не піддається відновленню.

Статистика показує, що в перші роки експлуатації ламаються тільки браковані жорсткі диски. Майже всі працюють за максимального навантаження близько п'яти років і надійно зберігають дані. Якщо комп'ютер використовується не так регулярно, то і все і шість, і сім років прослужить. Так само якщо жорсткий диск не в комп'ютері, він розмагнітиться. Його варто оновлювати раз на кілька років (а краще частіше) під'єднувати і виконувати прості дії з інформацією: скопіювати, вставити, зберегти, вирізати.

Енергоспоживання HDD і SSD

Жорсткі диски споживають досить багато енергії. Їм потрібне живлення не тільки для роботи, а й для охолодження. Залежно від типу, розміру енергоспоживання буде різним.

Наприклад, вінчестерам на 2,5 дюйма треба 1-5 W енергії під час активності, а для режиму сну - 0,5 W. Аналогічні компоненти - 5-10 W під час експлуатації (для сплячого режиму - 1 W). Якщо використовувати в комп'ютері кілька девайсів, споживання енергії в рази зросте.

SSD економні в цьому плані. Їм достатньо 0,5-3 W для функціонування і 0,1 W для сну. Різниця очевидна: твердотільний накопичувач стане максимально вигідним придбанням.

Ціна та обсяг зберігання

Важливо зазначити, що у SSD вартість вища більш ніж удвічі. Це пов'язано зі складними процесами виробництва і впроваджуваними технологіями. При створенні застосовуються рідкісні елементи і першокласне інноваційне обладнання. Складаються з величезної кількості електросхем.

Також ціна залежатиме від типу накопичувача. SLC - досить дороге рішення, MLC - середня категорія, TLC - бюджетний сегмент. QLC - найдешевший компонент, але має привабливу ціну у співвідношенні до обсягу пам'яті.

HDD-диски матимуть вартість удвічі меншу (на одиницю пам'яті). Вони здобули популярність на ринку через безпроблемне зберігання великих обсягів інформації.

Вибір між SSD і HDD

Вінчестери: галасливі, місткі, недорогі, повільні, швидко ламаються під час удару, вважаються надійнішими, є можливість відновлення даних за потреби.

Твердотільні накопичувачі: безшумні, досить швидкі, зносостійкі, дорогі, мають обмежений ресурс.

Попри всі плюси твердотільних накопичувачів, вони не здатні повністю замінити жорсткі диски на даний момент. Основна причина - співвідношення ціни на обсяг пам'яті диска. Зберігання інформації - головна функція накопичувача.

SSD рекомендується купити для швидкої роботи за комп'ютером, якщо потрібно швидко копіювати дані. Це найкращий варіант для гри на ПК або аналітики великих масивів інформації.

HDD відмінно підійде для збереження і резервного копіювання всіх даних, архівації, робочих навантажень, яким потрібна максимальна пропускна здатність.

Якому девайсу віддати перевагу?

1. Зберігання даних. Якщо є необхідність у зберіганні та обробці інформації обсягом до 300 Гігабайт - слід сміливо вибирати жорсткий диск. У нього великі обсяги пам'яті за меншою ціною. Характеризується надійністю.
2. Робота та ігри. Якщо дані не настільки значні, то фахівці рекомендують SSD на 250 Гб. Це бюджетна модель із непоганою продуктивністю (у цьому параметрі жорсткий диск поступається).
3. У разі, коли ПК застарілий, встановити SSD - прекрасне рішення для поліпшення комп'ютера і його продуктивності за малі гроші. Коштує недорого, що вагома перевага.
4. NAS-системи. Для таких систем потрібні особливі HDD-диски з високим рівнем відмовостійкості, максимальним робочим навантаженням і часом на відмову. Уже з'являються схожі технології і для SSD.
5. Для відеоспостереження. Тут експерти радять HDD із прошивкою для сприйняття потокової інформації з безлічі камер спостереження. Вони повинні функціонувати цілодобово і в несприятливих умовах.
6. Для серверних. Для серверів використовують HDD зі збільшеним часом напрацювання на відмову 2.000.000 годин і навантаженням у 550 ТБ на рік.

Підсумок: вибір обумовлюється цілями та експлуатацією ПК. В одних ситуаціях вибирають твердотільні накопичувачі, в інших - вінчестери. Жорсткі диски вважаються дешевшими і надійнішими, SSD - швидшими і дорожчими. Це їхні основні відмінності.