Виды жестких дисков: Чем отличаются SSD от HDD

Что такое HDD и SDD

Жесткий накопитель, или HDD – это компонент компьютера, предназначенный для хранения информации. Данные фиксируются на подвижных магнитных пластинах. Пластины изготовлены из алюминия, керамики или стекла со слоем ферромагнетика (специального магнитного сплава).

Диск имеет определенную структуру. Он поделен на секторы и дорожки, совокупность последних (одна над другой) называется цилиндром. Количество пластин бывает разным: чем их больше – тем вместительнее девайс. Максимум – восемь цилиндров. Информацию с пластин считывает магнитная головка. Сами пластины прикреплены к шпинделю и вращаются со скоростью 4000-15.000 оборотов в минуту.

Всей работой жесткого диска управляет плата с центральным процессором, ПЗУ, сервоконтроллером и кэш-памятью. ПЗУ – микросхема, применяемая для хранения неизменяемых данных. Она называется постоянным запоминающимся устройством.

Винчестеры на 2,5 дюйма устанавливают в ноутбуки, 3.5 дюйма – в стационарные компьютеры. Объем винчестера варьируется – от 500 ГБ до 10 ТБ. Внушительные объемы задействуются в основном на серверах.

SSD – это твердотельный накопитель. Информация хранится во флэш-памяти на электронных схемах. Можно утверждать, что это современный вариант информационного девайса. Они отличаются типами ячеек. В них записываются биты данных. Существуют следующие виды:

• SLC – на каждую ячейку – один бит, характеризуется максимальной надежностью и высокой скоростью доступа к информации, большое количество циклов перезаписи
• MLC – имеет два бита, меньшая надежность и выносливость памяти, частота циклов перезаписи здесь ниже
• TLC – три бита на ячейку, меньшее количество циклов перезаписи и скорость доступа к информации, довольно бюджетное решение
• QLC – четыре биты на ячейку, надежность на минимальном уровне, как и скорость доступа к информации, но имеет привлекательную цену в соотношении к объему памяти

Самые востребованные показатели – от 250 ГБ до 4 ТБ.

Флэш-девайс обладает такой особенной характеристикой, как многослойность. Сначала объем увеличивали за счет числа битов в ячейке. Но это невозможно совершать бесконечно. Новая разработка – трехмерная многослойная память – речь идет о 3D NAND в 96 и 128 слоев.

При покупке лучше отдавать предпочтение более современному варианту контроллера, ведь он мониторит все процессы записи и чтения информации, корректирует ошибки, выравнивает износ ячеек и выполняет много других функций.

Для игровых и рабочих задач не помешает DRAM – буфер, набор ячеек которого хранят информацию. Без него у накопителя производительность и общий ресурс гораздо меньше.

Чем отличаются SSD от HDD

Можно сравнивать оба хранителя памяти по разным категориям. Первое – флэш-накопитель не оснащен подвижными деталями. Он меньше подвержен ударам и падениям, чем жесткий диск. Иными словами, если упадет ноутбук с SSD, то велика вероятность сохранения данных. В жестких же дисках от ударов появляются битые сектора, головка располагается близко к намагниченным болванкам. Особенно важно бережно переносить ноутбуки с жесткими накопителями, если они недорогие и с тонким вибрирующим металлом.

SSD отличаются исчерпывающим циклом, все зависит от количества этих самых циклов перезаписи информации. Если приходится ежедневно работать с информацией, копировать, вставлять, сохранять большие объемы — срок эксплуатации накопителя уменьшится. Но все же бытовые модели способны служить на протяжении лет.

Флэш-накопители почти не издают звук при функционировании, в отличие от жестких дисков. Вторые шумные ввиду магнитных болванок, постоянно крутящихся.

Объем памяти у твердотельных девайсов гораздо меньше, чем винчестеров. Винчестер – более бюджетный вариант для хранения внушительных объемов информации. Кроме того, предлагается приобрести и 18 ТБ, а SSD – всего 4 ТБ.

Скорость и производительность

По скорости твердотельные накопители в разы лучше винчестеров. В этом и заключается основное превосходство, и за это платят пользователи деньги. Загрузка системы происходит в секунды, а копирование файлов займет всего десять минут (а не часы, как на винчестере). SSD весьма быстрый. Минус в том, что данные так же быстро удаляются, и отмену выполнить не выйдет (как на винчестере).

SSD имеет выше скорость благодаря своей конструкции и работе на чипах. Винчестер же – это физический жесткий диск, при запуске системы тратится время на запуск и калибровку считывающей головки. Скорость физический операции винчестера доходит до 300 Мб\с, на флэш-накопителях – до 700 Мб\с.

Скорость – один из показателей производительности, как и задержка, и число дисковых операций. Задержка – период между отправкой команды и осуществлением действия. Винчестер характеризуется большей задержкой, чем флэш-накопитель. Количество дисковых операций — число выполнения ввода и вывода данных в минуту.

Надежность и долговечность

Продолжительность функционирования SSD диска связана с циклами чтения и записи информации. Они ограничены циклами перезаписи:

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

Если перезаписывать информацию гигабайтами каждый день, то это сократит срок службы накопителя. По окончании циклов информацию просто читать и переносить на другой девайс. Данные записываются равномерно, с распределением нагрузки на ячейки за счет системы выравнивания памяти. Таким образом, сводится к минимуму риск отказа модулей.

Благодаря технологии SSD повредить сложнее, и они меньше реагируют на внешнюю среду, магнитные поля и прочие факторы. Накопитель в то же время быстро и легко теряет данные при скачке напряжения и сбоях в электропитании. Дополнительно ему требуется частое подключение к ПК, раз в полгода.

На жестких дисках информация не исчезает никогда, и ее можно восстановить. Данные теряются только при физическом уничтожении винчестера. Срок службы зависит от движущихся деталей внутри. Он повреждается от удара и поломки магнитной считывающей головки. При браке, скачке напряжения головка царапает диск и выводит его из строя очень быстро. При странных звуках от HDD стоит сразу скопировать необходимую информацию, поскольку она при таких поломках не поддается восстановлению.

Статистика показывает, что в первые годы эксплуатации ломаются только бракованные жесткие диски. Почти все работают при максимальной нагрузке около пяти лет и надежно хранят данные. Если компьютер используется не так регулярно, то и все и шесть, и семь лет прослужит. Так же если жесткий диск не в компьютере, он размагнитится. Его стоит обновлять раз в несколько лет (а лучше чаще) подключать и выполнять простые действия с информацией: скопировать, вставить, сохранить, вырезать.

Энергопотребление HDD и SSD

Жесткие диски потребляют достаточно много энергии. Им нужно питание не только для работы, но и для охлаждения. В зависимости от типа, размера энергопотребление будет разным.

Например, винчестерам на 2,5 дюйма надо 1-5 W энергии во время активности, а для режима сна – 0,5 W. Аналогичные компоненты – 5-10 W при эксплуатации (для спящего режима – 1 W). Если использовать в компьютере несколько девайсов, потребление энергии в разы вырастет.

SSD экономные в этом плане. Им достаточно 0,5-3 W для функционирования и 0,1 W для сна. Разница очевидна: твердотельный накопитель станет максимально выгодным приобретением.

Цена и объем хранения

Важно отметить, что у SSD стоимость выше более чем в два раза. Это связано со сложными процессами производства и внедряемыми технологиями. При создании применяются редкие элементы и первоклассное инновационное оборудование. Состоят из огромного количества электросхем.

Также цена будет зависеть от типа накопителя. SLC – достаточно дорогое решение, MLC – средняя категория, TLC – бюджетный сегмент. QLC – самый дешевый компонент, но имеет привлекательную цену в соотношении к объему памяти.

HDD-диски будут иметь стоимость в два раза меньше (на единицу памяти). Они получили популярность на рынке ввиду беспроблемного хранения больших объемов информации.

Выбор между SSD и HDD

Винчестеры: шумные, емкие, недорогие, медленные, быстро ломаются при ударе, считаются более надежными, есть возможность восстановления данных при необходимости.

Твердотельные накопители: бесшумные, весьма быстрые, износостойкие, дорогие, имеют ограниченный ресурс.

При всех плюсах твердотельных накопителей, они не способны полностью заменить жесткие диски на данный момент. Основная причина – соотношение цены на объем памяти диска. Хранение информации – главная функция накопителя.

SSD рекомендуется купить для быстрой работы за компьютером, если нужно быстро копировать данные. Это лучший вариант для игры на ПК или аналитики больших массивов информации.

HDD отлично подойдет для сохранения и резервного копирования всех данных, архивации, рабочих нагрузок которым требуется максимальная пропускная способность.

Какому девайсу отдать предпочтение?

1. Хранение данных. Если есть необходимость в хранении и обработке информации объемом до 300 Гигабайт – следует смело выбирать жесткий диск. У него большие объемы памяти по меньшей цене. Характеризуется надежностью.
2. Работа и игры. Если данные не настолько внушительные, то специалисты рекомендуют SSD на 250 Гб. Это бюджетная модель с неплохой производительностью (в этом параметре жесткий диск уступает).
3. В случае, когда ПК устаревший, установить SSD – прекрасное решение для улучшения компьютера и его производительности за малые деньги. Стоит недорого, что весомое преимущество.
4. NAS-системы. Для таких систем нужны особые HDD-диски с высоким уровнем отказоустойчивости, максимальной рабочей нагрузкой и временем на отказ. Уже появляются похожие технологии и для SSD.
5. Для видеонаблюдения. Здесь эксперты советуют HDD с прошивкой для восприятия потоковой информации с множества камер наблюдения. Они должны функционировать круглосуточно и в неблагоприятных условиях.
6. Для серверных. Для серверов используют HDD с увеличенным временем наработки на отказ 2.000.000 часов и нагрузкой в 550 ТБ в год.

Итог: выбор обуславливается целями и эксплуатации ПК. В одних ситуациях выбирают твердотельные накопители, в других – винчестеры. Жесткие диски считаются более дешевыми и надежными, SSD – быстрыми и дорогими. Это их основные отличия.