HDD vs. SSD

Oveľa rýchlejšia je jednotka SSD v porovnaní s jednotkami HDD a stojí to za to?

jednotka SSD alebo SSD môžu výrazne zrýchliť výkon počítača, často viac, ako to dokáže rýchlejší procesor (CPU) alebo RAM. pevný disk alebo HDD je lacnejší a ponúka viac úložného priestoru (bežné sú 500 GB až 1 TB), zatiaľ čo disky SSD sú drahšie a všeobecne dostupné v konfiguráciách 64 GB až 256 GB.

Jednotky SSD majú oproti jednotkám HDD niekoľko výhod.

Porovnávacia tabuľka

Porovnávacia tabuľka HDD verzus SSD

	HDD	SSD

Znamenať	Pevný disk	Disk SSD
rýchlosť	HDD má vyššiu latenciu, dlhšiu dobu čítania a zápisu a podporuje menej IOP (operácie vstupného výstupu za sekundu) v porovnaní s SSD.	SSD má nižšiu latenciu, rýchlejšie čítanie / zápis a podporuje viac IOP (operácie so vstupným výstupom za sekundu) v porovnaní s HDD.
Teplo, elektrina, hluk	Jednotky pevných diskov používajú viac energie na otáčanie tanierov, čím generujú teplo a hluk.	Pretože pri jednotkách SSD nie je potrebná takáto rotácia, spotrebujú menej energie a nevytvárajú teplo ani hluk.
defragmentácie	Výkon jednotiek HDD sa v dôsledku fragmentácie zhoršuje; preto je potrebné ich pravidelne defragmentovať.	Výkonnosť jednotky SSD nie je ovplyvnená fragmentáciou. Defragmentácia teda nie je potrebná.
súčasti	HDD obsahuje pohyblivé časti - motorom poháňané vreteno, ktoré drží jeden alebo viac plochých kruhových diskov (nazývaných platničky) potiahnutých tenkou vrstvou magnetického materiálu. Čítacie a zapisovacie hlavy sú umiestnené na hornej strane diskov; to všetko je zapuzdrené v kovovej skrinke	SSD nemá žiadne pohyblivé časti; v podstate ide o pamäťový čip. Je prepojený, integrované obvody (IC) s konektorom rozhrania. Existujú tri základné komponenty - radič, vyrovnávacia pamäť a kondenzátor.
závažia	HDD sú ťažšie ako disky SSD.	Jednotky SSD sú ľahšie ako jednotky HDD, pretože nemajú rotujúce disky, vreteno a motor.
Zaobchádzanie s vibráciami	Pohyblivé časti pevných diskov ich vystavujú nárazom a poškodeniu v dôsledku vibrácií.	Jednotky SSD dokážu odolať vibráciám až do 2000 Hz, čo je oveľa viac ako pri HDD.

Obsah: HDD vs SSD

1 Rýchlosť
- 1.1 Referenčné štatistiky - malé čítania / zápisy
2 Prenos údajov na HDD vs. SSD
3 Spoľahlivosť
- 3.1 Opotrebenie
4 Cena
- 4.1 Výhľad cien
5 Úložná kapacita
6 Defragmentácia na HDD
7 Hluk
8 Komponenty a prevádzka
9 Referencie

rýchlosť

Disky HDD používajú na prevádzku otočné platne magnetických jednotiek a čítacie a zapisovacie hlavy. Rýchlosť spustenia je preto pre HDD pomalšia ako pre disky SSD, pretože je potrebný rozbeh disku. Spoločnosť Intel tvrdí, že ich SSD je 8-krát rýchlejší ako pevný disk, a preto ponúka rýchlejšie spúšťacie časy.^[1]

Nasledujúce video porovnáva rýchlosti HDD a SSD v reálnom svete a nie je žiadnym prekvapením, že úložisko SSD prichádza vpred pri každom teste:

Benchmarková štatistika - malé čítanie / zápis

HDD: Malé čítania - 175 IOP, malé zápisy - 280 IOP
Flash SSD: malé čítania - 1075 IOP (6x), malé zápisy - 21 IOP (0,1x)
DRAM SSD: Malé čítania - 4091 IOP (23x), Malé zápisy - 4184 IOP (14x)

IOP znamenajú operácie vstupu / výstupu za sekundu

Prenos údajov na HDD vs. SSD

V prípade pevného disku je prenos údajov postupný. Fyzická čítacia a zapisovacia hlava „vyhľadáva“ vhodný bod na pevnom disku na vykonanie operácie. Tento čas hľadania môže byť významný. Rýchlosť prenosu môže byť tiež ovplyvnená fragmentáciou systému súborov a rozložením súborov. Mechanická povaha pevných diskov zavádza aj určité obmedzenia výkonu.

V SSD nie je prenos údajov postupný; je to náhodný prístup, takže je rýchlejší. Existuje konzistentný výkon čítania, pretože fyzické umiestnenie údajov nie je relevantné. SSD nemajú hlavy na čítanie / zápis, a teda žiadne oneskorenia v dôsledku pohybu hlavy (hľadanie).

Spoľahlivosť

Na rozdiel od jednotiek HDD disky SSD neobsahujú pohyblivé časti. Spoľahlivosť SSD je teda vyššia. Pohyblivé časti pevného disku zvyšujú riziko mechanického zlyhania. Rýchly pohyb tanierov a hláv vo vnútri jednotky pevného disku spôsobuje náchylnosť na „zrážku hlavy“. Zrážky hlavy môžu byť spôsobené elektronickým zlyhaním, náhlym výpadkom napájania, fyzickým otrasom, opotrebením, koróziou alebo zle vyrobenými platnami a hlavami. Ďalším faktorom ovplyvňujúcim spoľahlivosť je prítomnosť magnetov. HDD používajú magnetické úložisko, takže sú v blízkosti výkonných magnetov náchylné na poškodenie alebo poškodenie údajov. SSD nie sú vystavené riziku takéhoto magnetického skreslenia.

Nosí-out

Keď flash začal získavať impulz pre dlhodobé skladovanie, existovali obavy týkajúce sa opotrebovania, najmä s niektorými odborníkmi varujúcimi, že kvôli spôsobu práce SSD existuje len obmedzený počet cyklov zápisu, ktoré by mohli dosiahnuť. Výrobcovia SSD však vynakladajú veľké úsilie na architektúru produktov, riadiace jednotky pohonov a algoritmy čítania a zápisu a v praxi je opotrebovanie SSD vo väčšine praktických aplikácií netkané..^[2]

cena

Od júna 2015 sú disky SSD stále drahšie ako pevné disky, ale ceny diskov SSD v posledných rokoch výrazne poklesli. Kým externé pevné disky sú približne 0,04 USD za gigabajt, typický flash SSD je približne 0,50 USD za GB. Začiatkom roku 2012 to kleslo z približne 2 USD na GB.

V skutočnosti to znamená, že si môžete kúpiť 1 TB externý pevný disk (HDD) za 55 dolárov na Amazone (pozri najpredávanejšie externé pevné disky), zatiaľ čo 1 TB SSD stojí približne 475 dolárov. (pozrite si zoznam najpredávanejších interných SSD a externých SSD).

Výhľad cien

V vplyvnom článku pre Počítačové siete v júni 2015 konzultant pre ukladanie dát Jim O'Reilly napísal, že ceny za úložisko SSD klesajú veľmi rýchlo a technológiou 3D NAND SSD pravdepodobne dosiahne cenovú paritu s pevným diskom približne na konci roka 2016..

Existujú dva hlavné dôvody poklesu cien SSD:

Zvyšujúca sa hustota: Technológia 3D NAND bola prielomom, ktorý umožnil kvantový skok v kapacite SSD, pretože umožňuje zabaliť 32 alebo 64-násobok kapacity na lisovnicu.
Efektívnosť procesu: Flash storage výroba sa stala efektívnejšou a výdatnosť matrice sa výrazne zvýšila.

Článok z decembra 2015 pre Počítačový svet predpokladá, že 40% nových notebookov predaných v roku 2017, 31% v roku 2016 a 25% notebookov v roku 2015 použije radšej SSD ako HDD disky. V článku sa tiež uvádza, že zatiaľ čo ceny pevného disku neklesli príliš, ceny SSD mesačne mesačne klesali a blíži sa k parite HDD..

Prognózy cien za úložné jednotky HDD a SSD od spoločnosti DRAMeXchange. Ceny sú v amerických dolároch za gigabajt.

Úložná kapacita

Donedávna boli SSD príliš drahé a dostupné iba v menších veľkostiach. Prenosné počítače s kapacitou 128 GB a 256 GB sú bežné pri používaní jednotiek SSD, zatiaľ čo prenosné počítače s internými jednotkami HDD sú zvyčajne od 500 GB do 1 TB. Niektorí dodávatelia - vrátane spoločnosti Apple - ponúkajú „fúzované“ disky, ktoré kombinujú 1 jednotku SSD a 1 jednotku HDD, ktoré spolu bezproblémovo spolupracujú.

V prípade 3D NAND však SSD pravdepodobne do konca roku 2016 uzavrú kapacitnú medzeru s jednotkami HDD. V júli 2015 spoločnosť Samsung oznámila, že uvoľňuje disky 2TB SSD, ktoré používajú konektory SATA.^[3] Zatiaľ čo technológia HDD bude pravdepodobne obmedzená na približne 10 TB, pre ukladanie flash neexistuje žiadne takéto obmedzenie. Spoločnosť Samsung v auguste 2015 predstavila najväčší pevný disk na svete - jednotku SSD s kapacitou 16 TB.

Defragmentácia na HDD

Kvôli fyzickej povahe pevných diskov a ich magnetických platničiek, ktoré ukladajú údaje, operácie IO (čítanie alebo zápis na disk) fungujú omnoho rýchlejšie, keď sa dáta ukladajú na disk súvisle. Keď sú dáta súboru uložené na rôznych častiach disku, rýchlosť IO sa zníži, pretože disk sa musí otáčať, aby sa rôzne oblasti disku dostali do kontaktu s čítacími a zapisovacími hlavami. Často nie je k dispozícii dostatok priľahlých priestorov na uloženie všetkých údajov do súboru. To vedie k fragmentácii pevného disku. Aby sa zabránilo spomaleniu výkonu zariadenia, je potrebná pravidelná defragmentácia.

Pri diskoch SSD neexistujú žiadne také fyzické obmedzenia pre hlavu na čítanie / zápis. Fyzické umiestnenie údajov na disku teda nezáleží, pretože to nemá vplyv na výkon. Defragmentácia preto nie je potrebná pre SSD.

Hluk

Disky HDD sú počuteľné, pretože sa otáčajú. Jednotky HDD v menších rozmeroch (napr. 2,5 palca) sú tichšie. Pohony SSD sú integrované obvody bez pohyblivých častí a preto pri prevádzke nevydávajú hluk.

Súčasti a prevádzka

Typický pevný disk sa skladá z vretena, ktoré drží jeden alebo viac plochých kruhových diskov (nazývaných CDD) podnosy), na ktoré sa údaje zaznamenávajú. Misky sú vyrobené z nemagnetického materiálu a sú potiahnuté tenkou vrstvou magnetického materiálu. Čítacie a zapisovacie hlavy sú umiestnené na hornej strane diskov. Misky sa otáčajú motorom pri veľmi vysokých rýchlostiach. Typický pevný disk má dva elektrické motory, jeden na točenie diskov a druhý na umiestnenie zostavy hlavy na čítanie / zápis. Dáta sa zapisujú na tanier, keď sa otáča okolo čítacích a zapisovacích hláv. Čítacia a zapisovacia hlava môže detekovať a modifikovať magnetizáciu materiálu bezprostredne pod ňou.

Demontované komponenty jednotiek HDD (vľavo) a SSD (vpravo).

Oproti tomu disky SSD používajú mikročipy a neobsahujú žiadne pohyblivé časti. Komponenty SSD zahŕňajú radič, ktorý je vstavaným procesorom, ktorý vykonáva softvér na úrovni firmvéru a je jedným z najdôležitejších faktorov výkonu SSD; cache, kde sa vedie aj adresár umiestnenia blokov a údajov vyrovnávania opotrebenia; a ukladanie energie - kondenzátor alebo batérie - takže údaje z vyrovnávacej pamäte sa môžu po výpadku napájania prepláchnuť na disk. Primárnym komponentom úložného priestoru v jednotke SSD je energetická pamätá pamäť DRAM od ich prvého vývoja, ale od roku 2009 je to častejšie flash pamäť NAND. Výkon SSD sa dá škálovať podľa počtu paralelných flash čipov NAND použitých v zariadení. Jeden čip NAND je relatívne pomalý. Ak vo vnútri SSD pracuje paralelne viacero zariadení NAND, môžu sa skryť škály šírky pásma a vysoké oneskorenia, pokiaľ čaká dostatok vynikajúcich operácií a záťaž je rovnomerne rozdelená medzi zariadeniami..

Referencie

Wikipedia: Jednotka pevného disku
Wikipedia: Disk SSD
Ceny SSD vo voľnom páde - Počítačové siete
Spoločnosť Samsung oznamuje pevné disky 2TB pre stolné počítače - Blog Samsung
Spoločnosť Samsung predstavuje 2,5-palcový 16TB SSD: najväčší pevný disk na svete - Ars Technica
Spotrebiteľské SSD a ceny pevných diskov sa blížia k parite
Dodávky HDD v 1. štvrťroku 2016 klesli o 20%, viacročné zasiahnutie - AnandTech

technológie