HDD v primerjavi s SSD

Koliko hitrejši je SSD v primerjavi s pogoni HDD in ali je vreden cene?

A SSD ali SSD lahko bistveno pospešijo delovanje računalnika, pogosto več kot to, kar zmore hitrejši procesor (CPU) ali RAM. A trdi disk ali Trdi disk je cenejši in ponuja več prostora za shranjevanje (pogosti so 500 GB do 1 TB), medtem ko so diski SSD dražji in so na splošno na voljo v konfiguracijah od 64 do 256 GB.

SSD diski imajo več prednosti pred trdimi diski.

Primerjalna tabela

Primerjalni grafikon HDD v primerjavi s SSD

	Trdi disk	SSD
Pomeni	Trdi disk	SSD
Hitrost	HDD ima večjo zakasnitev, daljši čas branja / pisanja in podpira manj IOP-jev (vhodne izhodne operacije na sekundo) v primerjavi s SSD-jem.	SSD ima nižjo zamudo, hitrejše branje / zapisovanje in podpira več IOP-jev (vhodne izhodne operacije na sekundo) v primerjavi s trdim diskom.
Toplota, elektrika, hrup	Pogoni trdega diska porabijo več električne energije za vrtenje plošč, ustvarjajo toploto in hrup.	Ker v pogonih SSD ni potrebno takšno vrtenje, porabijo manj energije in ne ustvarjajo toplote ali hrupa.
Defragmentacija	Učinkovitost pogonov HDD se poslabša zaradi razdrobljenosti; zato jih je treba občasno defragmentirati.	Razdrobljenost pogona SSD pogona ne vpliva. Tako defragmentacija ni potrebna.
Komponente	HDD vsebuje gibljive dele - vreteno, ki ga poganja motor, ki ima enega ali več ravnih krožnih diskov (imenovanih plošče), prevlečenih s tanko plastjo magnetnega materiala. Glave za branje in pisanje so nameščene na diskih; vse to je zaprt v kovinskem kovčku	SSD nima gibljivih delov; gre v bistvu za spominski čip. To je medsebojno povezano integrirano vezje (IC-ji) z vmesniškim konektorjem. Obstajajo tri osnovne komponente - krmilnik, predpomnilnik in kondenzator.
Utež	Trdi diski so težji od pogonov SSD.	SSD pogoni so lažji od pogonov HDD, ker nimajo vrtljivih diskov, vretena in motorja.
Obvladovanje vibracij	Zaradi gibljivih delov trdih diskov so zaradi vibracij dovzetni za trke in poškodbe.	SSD pogoni lahko prenesejo vibracije do 2000Hz, kar je veliko več kot trdi disk.

Vsebina: HDD proti SSD

• 1 Hitrost
  • 1.1 Primerjalna statistika - majhno branje / pisanje
• 2 Prenos podatkov v trdem disku proti SSD
• 3 Zanesljivost
  • 3.1 Obraba
• 4 Cena
  • 4.1 Napovedi za ceno
• 5 Zmogljivost skladiščenja
• 6 Defragmentacija trdih diskov
• 7 Hrup
• 8 Sestavni deli in delovanje
• 9 Reference

Hitrost

HDD diski uporabljajo vrteče plošče magnetnih pogonov in glave za branje / zapisovanje. Tako je hitrost zagona za trde diske počasnejša od SSD-jev, ker je potrebno vtikanje diska. Intel trdi, da je njihov SSD 8-krat hitrejši od trdega diska in tako ponuja hitrejše zagone.^[1]

Naslednji video primerja hitrosti trdega diska in SSD-ja v resničnem svetu in ne preseneča, da je shranjevanje SSD-ja pred vsakim testom:

Primerjalna statistika - majhno branje / pisanje

• HDD-ji: Majhna branja - 175 IOP-ov, majhna - 280 IOP-ov
• Flash SSD-ji: Majhna branja - 1075 IOP-ov (6x), Majhnih zapisov - 21 IOP-ov (0,1x)
• Trdi diski DRAM: Majhna branja - 4091 IOP-ov (23x), Majhnih zapisov - 4184 IOP-ov (14x)

IOP pomenijo vhodno / izhodne operacije na sekundo

Prenos podatkov v trdem disku proti SSD

V trdem disku je prenos podatkov zaporeden. Fizična glava za branje / pisanje "poišče" ustrezno točko na trdem disku za izvedbo operacije. Ta čas iskanja je lahko pomemben. Na hitrost prenosa lahko vplivajo tudi fragmentacija datotečnega sistema in postavitev datotek. Končno mehanska narava trdih diskov uvaja tudi določene omejitve delovanja.

V SSD-ju prenos podatkov ni zaporeden; je naključen dostop, zato je hitrejši. Delovanje branja je dosledno, ker fizična lokacija podatkov ni pomembna. SSD diski nimajo glave za branje / pisanje in s tem tudi ne zakasnitve zaradi gibanja glave (iskanje).

Zanesljivost

Za razliko od trdih diskov SSD diski nimajo gibljivih delov. Torej je zanesljivost SSD večja. Premikanje delov na trdem disku poveča tveganje mehanskih okvar. Hitro gibanje plošč in glav znotraj trdega diska omogoča dojemanje "trka glave". Zlom glave lahko povzroči elektronska odpoved, nenadna izpad električne energije, fizični šok, obraba, korozija ali slabo izdelani plošče in glave. Drug dejavnik, ki vpliva na zanesljivost, je prisotnost magnetov. Trdi diski uporabljajo magnetno shranjevanje, tako da so v neposredni bližini z močnimi magneti občutljivi na poškodbe ali poškodbe podatkov. SSD diski niso ogroženi zaradi takšnih magnetnih popačenj.

Obraba

Ko je bliskavica prvič začela dobivati ​​zagon za dolgotrajno shranjevanje, so se pojavili pomisleki glede obrabe, zlasti nekateri strokovnjaki so opozorili, da je zaradi načina delovanja SSD diskov omejeno število ciklov zapisovanja. Vendar pa so proizvajalci SSD vložili veliko truda v arhitekturo izdelkov, krmilnike pogonov in algoritme za branje / pisanje, v praksi pa je obraba za SSD diske v večini praktičnih aplikacij.^[2]

Cena

Od junija 2015 so SSD diski še vedno dražji na gigabajt kot trdi diski, vendar so cene SSD diskov v zadnjih letih močno padle. Medtem ko zunanji trdi diski znašajo približno 0,04 USD na gigabajt, je običajni bliskovni SSD približno 0,50 USD na GB. To je nižje z približno 2 USD na GB v začetku leta 2012.

To dejansko pomeni, da lahko na Amazonu kupite 1 TB zunanji trdi disk (HDD) za 55 dolarjev (glejte najboljše prodajalce zunanjega trdega diska), medtem ko SSD z 1 TB stane približno 475 dolarjev. (glej seznam najboljših prodajalcev za notranje in trde diske).

Napoved za ceno

V vplivnem članku za Omrežno računalništvo junija 2015 je svetovalec za shranjevanje Jim O'Reilly zapisal, da cene za shranjevanje SSD padajo zelo hitro in s tehnologijo 3D NAND bo SSD konec leta 2016 verjetno dosegel parnost cen s trdim diskom.

Za znižanje cen SSD obstajata dva glavna razloga:

1. Povečanje gostote: 3D NAND tehnologija je bila preboj, ki je omogočil kvantni skok zmogljivosti SSD, ker omogoča pakiranje 32 ali 64-krat večje zmogljivosti na umiritev.
2. Učinkovitost procesa: Izdelava pomnilnika Flash je postala bolj učinkovita, donosnosti umrl pa so se znatno povečale.

Članek iz decembra 2015 za Računalniški svet predvidevali, da bo 40% novih prenosnih računalnikov, prodanih leta 2017, 31% leta 2016 in 25% prenosnikov v letu 2015, uporabljalo pogone SSD in ne trde diske. Članek je tudi poročal, da cene HDD niso padle preveč, cene SSD-ja pa so nenehno padale iz meseca v mesec in se približale enakosti HDD-ju..

Projekcije cen za trdi disk in trdi disk, DRAMeXchange. Cene so v ameriških dolarjih na gigabajt.

Zmogljivost skladiščenja

Do nedavnega so bili SSD diski predragi in na voljo le v manjših velikostih. Prenosni računalniki 128 GB in 256 GB so pogosti pri uporabi SSD pogonov, medtem ko so prenosni računalniki s trdimi diski običajno trdi od 500 GB do 1 TB. Nekateri ponudniki - vključno z Appleom - ponujajo pogonske pogone, ki združujejo 1 SSD in 1 trdi disk, ki brezhibno delujeta.

Toda s 3D NAND-om bodo SSD diski verjetno zapolnili vrzel v zmogljivosti s pogoni HDD do konca leta 2016. Julija 2015 je Samsung sporočil, da izdaja 2TB pogone SSD, ki uporabljajo priključke SATA.^[3] Medtem ko je tehnologija trdega diska verjetno omejena na približno 10 TB, za shranjevanje bliskavice ni takšnih omejitev. Pravzaprav je avgusta 2015 Samsung predstavil največji trdi disk na svetu - 16TB SSD pogon.

Defragmentacija trdih diskov

Zaradi fizične narave trdih diskov in njihovih magnetnih plošč, ki shranjujejo podatke, IO operacije (branje ali zapis na disk) delujejo veliko hitreje, če se podatki stalno hranijo na disku. Ko so podatki datoteke shranjeni na različnih delih diska, se hitrosti IO zmanjšajo, ker se mora disk vrteti za različna področja diska, da pride v stik z glavami za branje / pisanje. Pogosto ni na voljo dovolj prostora za shranjevanje vseh podatkov v datoteki. Posledica tega je razdrobljenost trdega diska. Za preprečevanje upočasnjevanja delovanja naprave je potrebna redna defragmentacija.

Pri diskih SSD ni takšnih fizičnih omejitev za glavo za branje / pisanje. Torej fizična lokacija podatkov na disku ni pomembna, saj ne vpliva na zmogljivost. Zato defragmentacija za SSD ni potrebna.

Hrup

Trdi diski se slišijo, ker se vrtijo. Pogoni HDD v manjših faktorjih (npr. 2,5 palčni) so tišji. SSD pogoni so integrirana vezja brez gibljivih delov in zato med delovanjem ne ustvarjajo hrupa.

Sestavni deli in delovanje

Običajni trdi disk je sestavljen iz vretena, ki ima enega ali več ravnih krožnih diskov (imenovanih krožniki), na katero so zajeti podatki. Plošče so narejene iz nemagnetnega materiala in so prevlečene s tanko plastjo magnetnega materiala. Glave za branje in pisanje so nameščene na vrhu diskov. Plošče se vrtijo z zelo visokimi hitrostmi z motorjem. Običajni trdi disk ima dva elektromotorja, enega za vrtenje diskov in enega za postavitev sklopa glave za branje / pisanje. Podatki se zapišejo na ploščo, ko se vrtijo mimo glave za branje / pisanje. Glava za branje in pisanje lahko zazna in spremeni magnetiziranje materiala takoj pod njim.

Razstavljene komponente pogonov HDD (levo) in SSD (desno).

V nasprotju s tem SSD uporabljajo mikročipe in ne vsebujejo gibljivih delov. Komponente SSD vključujejo krmilnik, ki je vgrajen procesor, ki izvaja programsko opremo na ravni strojne programske opreme in je eden najpomembnejših dejavnikov delovanja SSD; predpomnilnik, kjer se hranijo tudi podatki o namestitvi blokov in podatki o izravnavi obrabe; in shranjevanje energije - kondenzator ali baterije -, tako da se lahko podatki v predpomnilniku pripeljejo na pogon, ko pade moč. Primarna komponenta za shranjevanje na SSD-ju je hlapni pomnilnik DRAM, odkar so ga prvič razvili, od leta 2009 pa pogosteje NAND flash pomnilnik. Zmogljivost SSD-ja se lahko spreminja s številom vzporednih NAND bliskavic, ki se uporabljajo v napravi. En sam NAND čip je relativno počasen. Če več naprav NAND deluje vzporedno znotraj SSD-ja, se lahko obseg pasovne širine in velike zamude prikrijejo, dokler čaka dovolj neporavnanih operacij in se obremenitev enakomerno porazdeli med naprave.

Reference

• Wikipedia: Trdi disk
• Wikipedia: Solid-state drive
• Cene SSD v prostem padcu - Omrežno računalništvo
• Samsung napoveduje 2TB pogone SSD za namizja - Samsung blog
• Samsung predstavil 2,5-palčni 16TB SSD: največji trdi disk na svetu - Ars Technica
• Potrošniški trdi diski in cene trdega diska se približujejo pariteti
• HDD pošiljke navzdol za 20% v prvem četrtletju 2016, hit večletnega nizko - AnandTech