Все, что нужно знать про SSD и HDD. Или SSD vs HDD
SSD или HDD? Вот в чем вопрос. Вернее, даже так: для каких целей более приемлема каждая из этих технологий, и в чем преимущества и недостатки твердотельных накопителей по сравнению с жесткими дисками?
Об этом, а еще о том, почему именно SSD используют в компьютерах Mac, далее. Поехали!
Основные плюсы и минусы обеих технологий я занес в таблицу и вот что у меня получилось:
|
SSD vs HDD |
||
| HDD | SSD | |
| Плюсе |
Относительно дешевые Долго и стабильно работают Вместительные Нет ограничений перезаписи Меньше подвержены перепадам напряжения |
Компактные Не издают звуков Меньше потребляют электроэнергии В несколько раз быстрее работают с мелкими файлами Не боятся тряски или ударов |
| Минусы |
Шумят Занимают много места Чувствительны к тряске или ударам Медленно работают с мелкими файлами Необходима периодическая дефрагментация |
Срок службы зависит от того, как часто перезаписываются файлы Значительно меньший объем памяти Дорогие |
Как ты мог заметить, у твердотельных и жестких дисков столько же достоинств, сколько и недостатков относительно друг друга. Все дело в особенностях технологий. Об этом более подробно далее.
HDD
Начну со старых добрых жестких дисков, ведь их изобрели намного раньше твердотельных накопителей SSD. Итак, первый HDD (Hard Disc Drive) был выпущен компанией IBM в 1956 году и назывался HDD RAMAC 305. Он был размером с производственный рефрижератор и весил около тонны. Внутри него находилось 50 алюминиевых пластин, а его вместительность составляла всего лишь 3,75 Мбайт.
С тех пор HDD стали сильно компактными и вместительными, но принцип их устройства и работы остался тот же. Как же они работают?
Принцип работы HDD
Устройство HDD напоминает виниловый проигрыватель. Внутри вращается комплекс пластин, называемый дисками. Их чаще всего производят из металла, но бывают и керамические и даже стеклянные варианты. Поверх пластин нанесен магнитный слой – плоттер, который, как правило, очень тонкий (до нескольких мкм) и обладает доменной структурой, то есть разбит на дорожки и сектора.
Таких дисков может быть несколько. Чем их больше, тем выше емкость носителя. Данные на дисках, как и на виниле, хранятся с двух сторон. А все считывающие головки двигаются одновременно и также одновременно приводятся в действие электродвигателем (сервоприводом). Рычаг привода, на котором размещены головки, называется коромыслом, а вращающаяся шайба в центре – это шпиндель. Прямо как в станкостроении).
Приближаемся к сути. Головки коромысла не соприкасаются с поверхностью диска, а как-будто парят над ней на расстоянии несколько нм, и даже минимальный контакт грозит серьезными повреждениями. А это значит, что трясти ноутбук с HDD на борту – так себе идея. Но не все так плохо.
Когда HDD не подключен к питанию, головки переходят в пассивный режим и не могут нанести вреда самим дискам. Еще и поэтому так популярны именно внешние жесткие диски, особенно в защищенном корпусе. Но ронять такой диск, подключенный к электричеству, не стоит, потому что двигатель, управляющий головками, начинает работать сразу при подачи питания. То же касается ноутбуков и ПК на HDD.
Как устройство HDD влияет на характеристики?
Самая главная характеристика – это скорость работы. Она зависит от частоты вращения шпинделя. Например, при скорости 5400 об/мин HDD будет выдавать 100 Мбайт/с, а при скорости 7200 об/мин – уже около 150 Мбайт/с. Конечно, бывают жесткие диски со скоростями 10-15 тысяч об/мин, но это уже для серверов.
Плюсы и минусы HDD
Достоинства и недостатки жестких дисков логично вытекают из их устройства. К основным плюсам можно отнести:
- их относительную дешевизну по сравнению с SSD;
- долгую и стабильную работу;
- впечатляющую вместительность.
Но есть и существенные минусы. Они шумные (все дело в подвижных деталях), занимают много места и чувствительны к падениям и тряскам, особенно, в подключенном состоянии. Но главное, HDD медленно работают с мелкими файлами, потому что головке приходится искать их по всему диску. В этом причина ожидания долгой загрузки операционной системы или игры. А что насчет SSD?
SSD
Первый твердотельный накопитель SSD (Solid State Drive) появился в 1978 году. Он напоминал шкаф, хранил 45 Мбайт данных а стоил около $1,5 миллиона по современному курсу. И к тому же работал на энергозависимой памяти, то есть при отключении питания вся информация тут же стиралась.
А вот SSD в современном понимании появился в 1995 году и он уже стал работать на энергонезависимой памяти типа NAND. Далее о принципе работы.
Принцип работы SSD
SSD уже представляет собой не диск в классическом понимании, а печатную плату, на которой расположены несколько компонентов:
- Чипы флэш-памяти NAND Flash, на которых хранятся данные.
- Контроллер памяти NAND Controller, который управляет памятью и является связующим звеном между носителем и системой.
- Чип с кэш-памятью DRAM (бывает не у всех SSD, а только у дорогих), что позволяет существенно ускорить доступ к данным и уменьшить износ памяти.
Кстати, некоторые SSD могут использовать память компьютера в качестве кэша. Ну а если по простому, SSD – такая себе продвинутая флешка со своим контроллером и оперативкой. И главное, для доступа к данным не нужно никуда перемещать считывающую головку, как в HDD.
В SSD все данные доступны мгновенно и чисто теоретически они могут быть быстрее жестких дисков в сотни раз. Но не каждый интерфейс способен передавать данные с такой скоростью. Например, у интерфейса SATA 3 пропускная способность 600 Мбайт/с. Этого более чем достаточно для любого HDD, но только не для SSD.
Поэтому в 2011 году появился новый протокол NVMe, чтобы показать весь потенциал твердотельных накопителей. Он передает данные по шине PCIe, что позволяет добиться пропускной способности в 3,9 Гбайт/с. Но не каждый SSD работает с этим стандартом.
Говоря о внешних дисках, их скорость особенно ограничена интерфейсом подключения, поэтому когда выбираешь SSD, обязательно посмотри версию USB на твоем компьютере и подбери накопитель не ниже этой версии.
Плюсы и минусы SSD
С одной стороны SSD в несколько раз быстрее HDD, особенно, при работе с мелкими данными. Именно поэтому с такого накопителя быстрее запускается операционка и игры. А также, они компактные, не издают лишних звуков, меньше потребляют энергии и не боятся тряски.
А с другой – их срок службы зависит от того, как часто ты перезаписываешь файлы. Дело в том, что ячейки памяти в таком накопителе изнашиваются при перезаписи данных. Поэтому современные SSD смогут прожить около 1000 циклов перезаписи. А вот через сколько лет накопитель придет в негодность, вопрос сугубо индивидуальный. Все зависит как от объема SSD (чем он больше, тем выше срок службы), так и от индивидуальных потребностей в перезаписи.
SSD в Mac
В современных (и не только) компьютерах от Apple используются исключительно накопители SSD, а не HDD. И это вполне объяснимо. Даже с учетом некоторых недостатков SSD по скорости работы, производительности, надежности и уровню шума оставляют далеко позади жесткие диски. А еще они менее энергозатратные, что напрямую влияет на автономность ноутбуков MacBook.
И да, по поводу главного недостатка SSD – ограниченного срока службы при перезаписи. Тут прямая зависимость. Больший объем накопителя твоего Mac – больший срок службы SSD.
Вывод
SSD на борту компьютеров постепенно вытеснили HDD. И на то есть объективные причины, о которых я сказал выше. А вот если рассматривать вариант внешнего диска, но лучше себя проявляет все таки HDD. Особенно, для хранения и перезаписывания больших объемов данных. Поэтому обе технологии продолжают быть актуальными и эффективными для применения в различных целях.
