Сравнение SSD и HDD: что лучше выбрать?

В чем разница между твердотельными накопителями (SSD) и жесткими дисками (HDD)? По своим физическим характеристикам они схожи, разница — в способе хранения данных. У каждого типа есть преимущества и недостатки. Решение, какой накопитель выбрать, зависит от того, какие операции на компьютере вы совершаете чаще всего. Читайте о принципах работы SSD- и HDD-дисков, чтобы выбрать идеальный вариант для ваших повседневных задач.

Жесткие диски (HDD)

Принцип работы жестких дисков хорошо изучен и протестирован многими. Эти устройства в строю уже более 50 лет. Все это время они стремительно наращивали объем хранилища, уменьшаясь в физических размерах. В твердотельных накопителях запись и чтение данных происходит посредством вращения пластин (или блинов).

Жесткий диск: видны вращающиеся пластины и рычаг.

Принцип работы жестких дисков

Накопитель состоит из одного или нескольких магниточувствительных дисков (блинов), рычага с головкой чтения/записи (для каждого диска) и электродвигателей для вращения дисков и перемещения головок. Кроме того, имеется контроллер ввода-вывода и микропрограмма, которая указывает оборудованию, что делать, и взаимодействует с компьютером.

Каждый диск в накопителе разбит на концентрические окружности, называемые дорожками. Каждая дорожка разбита на логические блоки, называемые секторами. Номера каждой дорожки и сектора создают уникальный адрес, используемый для размещения и поиска данных. Данные записываются в ближайшую доступную область. Имеется специальный алгоритм обработки информации перед записью. Он позволяет микропрограмме определять и исправлять ошибки.

Диски вращаются с заданной скоростью (для бытовых компьютеров это от 4200 до 7200 об/мин). Эти скорости связаны со скоростью чтения/записи. Чем больше количество оборотов, тем быстрее диск может читать и записывать данные.

Чтение и запись

Каждый раз при необходимости извлечь или обновить данные контроллер ввода-вывода указывает приводу рычага их расположение. Головка чтения/записи считывает данные по наличию/отсутствию заряда в заданном адресе. При запросе на обновление данных головка чтения/записи изменяет заряд задействованной дорожки и сектора.

Время, необходимое диску для оборота, а головке — для поиска дорожки и сектора, именуется задержкой.

Недостатки

Одно из «слабых» мест жестких дисков — вращающийся магнитный диск и головка (которые выполняют функцию чтения и записи данных). Физический поиск и извлечение данных требуют большего времени, чем электронный. При неаккуратном обращении механические части могут отскочить или даже сломаться. Эта проблема особенно критична для владельцев ноутбуков. В сравнении с SSD-накопителями, жесткие диски тяжелее и потребляют больше электроэнергии.

Преимущества

Жесткие диски — уже проверенная технология. Их преимущества в том, что при одинаковом объеме хранилища они зачастую стоят дешевле SSD-дисков. На сегодня HDD-диски представлены с бóльшим объемом памяти, чем SSD.

Твердотельные накопители (SSD)

Технология твердотельных накопителей более нова, но она постоянно растет и развивается. С каждым годом появляются SSD-диски большего объема. В них используется электронное хранилище энергонезависимой памяти, то есть при выключении компьютера данные не исчезают.

Твердотельный накопитель Crucial и материнская плата

Как работает логика NAND

Можно считать, что SSD-диск — это большой USB-флеш-накопитель, так как в них одна и та же базовая технология. В них используется логика NAND (это разновидность флеш-памяти). На самом низком уровне транзисторы с плавающим затвором запоминают заряд (или его отсутствие) и таким образом хранят данные. Затворы организованы в решетки, а те, в свою очередь, организованы в блоки. Размер блока может меняться, но каждый ряд, создающий решетку, называется страницей.

В SSD-диске имеется контроллер, который выполняет несколько функций, включая отслеживание места расположения данных.

Чтение и запись

При каждом запросе на извлечение или обновление данных контроллер твердотельного накопителя ищет требуемые данные по адресу и считывает состояние заряда.

Обновление данных в SSD-диске  — более сложная задача. При изменении любой части данных обновить необходимо весь блок. Данные старого блока копируются в новый, а текущий блок стирается. Данные с изменениями перезаписываются заново.

Если накопитель простаивает, то запускается процесс, называемый «сборщик мусора». Он проверяет стирание данных в блоке памяти и готовность блока к последующей записи.

Имеется еще один процесс, называемый «TRIM». Он информирует накопитель о возможности пропуска перезаписи части данных при стирании блоков. Каждый блок может быт перезаписан конечное число раз, поэтому это важный процесс. Он предотвращает преждевременный износ хранилища.

Чтобы предотвратить износ SSD-диска, имеется специальный алгоритм, который следит за тем, чтобы каждый блок был перезаписан/прочитан равное число раз. Этот процесс называется «выравнивание износа». Он запускается автоматически.

Поскольку процесс чтения/записи требует перезаписи данных, твердотельные накопители обычно имеют дополнительный объем памяти для этих операций. Причем этот объем не виден операционной системе и недоступен пользователю. Эта особенность позволяет накопителю перемещать и удалять данные без влияния на общую емкость хранилища.

Недостатки

Технологии SSD-дисков достаточно новы, поэтому такие накопители дороже, чем жесткие диски. Несмотря на то, что постоянно появляются SSD большего объема, сегодня затруднительно найти хранилище огромной емкости. Так, жесткие диски могут превосходить SSD по объему в 2,5 раза.

Преимущества

Твердотельные накопители ускоряют загрузку игр, приложений и фильмов. Технология SSD-дисков более надежна: эти накопители легче и лучше выдерживают удары и падения. Кроме того, они потребляют меньше энергии, благодаря чему температура компьютера становится ниже.

Решение

Разница между жесткими дисками (HDD) и твердотельными накопителями (SSD) заключается в технологии, используемой для хранения и извлечения данных. В таблице ниже приведены некоторые различия.

Жесткие диски дешевле и предоставляют больший объем. Твердотельные накопители быстрее, легче, более долговечны и потребляют меньше энергии. Выберите подходящий тип хранилища, исходя из ваших потребностей.

Узнайте подробнее о преимуществах твердотельных накопителей.

  Стоимость Скорость Долговечность Максимальный объем Энергоэффективность
Жесткий диск Дешевле Медленнее Менее надежный 10 ТБ Потребляют больше энергии
Твердотельный накопитель Дороже Быстрее Более надежный 4 ТБ Потребляют меньше энергии


© Корпорация Micron Technology, Inc., 2017. Все права защищены. Продукты, их технических характеристики, а также информация о них могут быть изменены без уведомления. Crucial и Micron Technology, Inc. не несут ответственности за ошибки и упущения в текстовых или фотографических материалах. Micron, логотип Micron, Crucial и логотип Crucial являются товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками Micron Technology, Inc. Все остальные товарные знаки являются собственностью соответствующих владельцев.