Что выбрать: SSD или HDD? Мы сравнили два типа накопителей и нашли преимущества у каждого вида устройств.

HDD и SSD: разные принципы работы

HDD и SSD функционируют совершенно по-разному.

Классические HDD состоят из одного или нескольких магнитных дисков и считывающих головок. Во время работы магнитные диски вращаются. Считывающая головка (закрепленная на рычаге) перемещается над поверхностью диска и распознает сохраненные данные.

SSD, наоборот, состоит из большого количества отдельных Flash-накопителей, которые встроены в диск по тому же принципу, что и в USB-флешках. Это означает, что в SSD нет двигающихся механических частей.

Преимущества SSD

Кажется, вот уже несколько лет SSD-накопители медленно, но верно обходят классические HDD по всем параметрам. Причиной этому является большое количество преимуществ:

Преимущества HDD

Помимо большого количества преимуществ, SSD обладают и некоторыми недостатками. Мы собрали для вас воедино информацию о том, в чем HDD превосходят популярные SDD-накопители.

• HDD в настоящее время гораздо дешевле, чем SSD. Тем не менее, вы можете сэкономить и при покупке нового типа накопителей данных. Для этого просто загляните в наш и отсортируйте модели по соотношению цены и качества.
• Классические жесткие диски предлагают гораздо больше места для хранения данных. Здесь возможны объемы и до 10 Тбайт, в то время как SSD пока ограничиваются 2 Тбайт.
• При потере данных на HDD, как правило, остается какая-то надежда на спасение: зачастую с помощью специальных утилит информацию легко восстановить. Когда речь идет про SSD, данные будет очень сложно спасти.

Наш совет: используйте SSHD, которые комбинируют преимущества HDD-накопителей со скоростью SSD.

«На SSD всё летает» - слышали такое? Компактные, быстрые, современные - казалось бы, пора уже поменять старый жестак на новенький твердотельник. Но не торопитесь. Рассмотрим подробно оба вида накопителей и определим, для каких задач разумно использовать HDD, а где предпочтение лучше отдать SSD.

Жесткий диск

Жесткий диск (или HDD) - устройство хранения данных, принцип записи информации в котором заключается в намагничивании областей на поверхности магнитных дисков (пластин). Магнитный диск представляет собой поверхность, изготовленную из алюминия, керамики или стекла с нанесенным на нее слоем ферромагнетика.

Для организации хранения данных магнитный диск разбивается на дорожки и сектора, а совокупность дорожек, расположенных одна над другой (на нескольких магнитных дисках), называется цилиндром.

В зависимости от объема памяти, внутри корпуса HDD могут находиться до восьми пластин. Пластины крепятся к шпинделю, вращающемуся со скоростью от 4 до 15 тысяч оборотов в минуту (rpm). Запись и чтение информации с пластины осуществляется при помощи магнитной головки.

За управление работой HDD отвечает электронная плата управления. На ней размещены центральный процессор с интегрированной ПЗУ, сервоконтроллер, кэш-память. Объем кэш-буфера в современных HDD достигает 512 МБ.

В зависимости от типоразмера жесткие диски можно разделить на две группы: 2.5-дюймовые HDD и 3.5-дюймовые. Из-за меньших габаритных размеров первые нашли массовое применение в ноутбуках. Диски формата 3.5″ повсеместно применяются в персональных компьютерах, сетевых хранилищах и системах видеонаблюдения.

В зависимости от области применения жесткие условно делятся на несколько классов:

1) Жесткие диски для персонального компьютера

2) Диски для NAS

3) Серверные HDD

4) Для систем видеонаблюдения

Твердотельный накопитель

Твердотельный накопитель (или SSD) - устройство, использующее для хранения информации флеш-память.

Существует 4 типа флеш-памяти применяемых в SSD:

1. SLC (Single-Level Cell) - память с одноуровневой структурой ячеек. В ячейке SLC памяти может храниться только 1 бит. SLC-память характеризуется высокой надежностью и скоростью доступа к данным, большим числом циклов перезаписи, а также высокой стоимостью (цена за 1 ГБ памяти).
2. MLC (Multi-Level Cell) - память с многоуровневой структурой ячеек. В одной ячейке MLC памяти может храниться 2 бита. MLC память обладает меньшей надежностью и выносливостью (количество циклов перезаписи), но при этом и стоит дешевле чем SLC.
3. TLC (Triple-Level Cell) - память с тремя битами в ячейке. Следующая ступень развития флеш-памяти. Обладает меньшим количеством циклов перезаписи и скоростью доступа к данным. Но цена за гигабайт памяти гораздо ниже, чем у MLC.
4. QLC (Quad-Level Cell) - память с возможностью хранить 4 бита в одной ячейке. Последняя (на текущий момент) ступень развития флеш-памяти. По сравнению с предшественниками, обладает меньшей надежностью и скоростью доступа к данным, но гораздо привлекательнее по соотношению стоимость/объем памяти.

Помимо различных типов ячеек для флеш-памяти существует такое понятие, как многослойность. До определенного момента времени производитель наращивал емкость кристалла памяти за счет увеличения количества бит в одной ячейке и уменьшения физического размера ячейки (техпроцесс). Но бесконечно уменьшать размер ячеек нельзя, как и увеличивать их плотность.

На смену двумерной (планарной) памяти пришла трехмерная многослойная память 3D NAND. Сейчас производители освоили процесс производства 96-слойной флеш-памяти 3D NAND, а также представили образцы 128-слойной флеш-памяти.

Кроме типа флеш-памяти есть еще один важный момент, на который необходимо обратить внимание при выборе SSD накопителя - используемый контроллер .

Контроллер управляет операциями чтения/записи данных в ячейки памяти, следит за их состоянием, выполняет коррекцию ошибок, выравнивание износа ячеек, а также другие вспомогательные функции.

В зависимости от используемого контроллера, показатели скорости работы двух SSD, построенных на одной и той же памяти, могут значительно различаться в пользу накопителя с более современным контроллером.

На момент написания статьи актуальными котроллерами являются: SMI SM2263XT, SMI SM2262EN, Phison PS5012-E12, Phison PS5008-E8, Realtek RTS5762, RTS5763DL, Marvell 88ss1093, Samsung Phoenix.

1) SSD накопители SATA - подключаются по интерфейсу SATA3, скорость линейной записи достигает 500 Мбайт/с, чтения - 540 Мбайт/с. Данные накопители можно встретить в ПК и ноутбуках средней ценовой категории.

2) SSD накопители M.2.

2.1) Без поддержки NVMe - подключаются в M.2 разъем, скорость линейной записи достигает 530 Мбайт/с, чтения - 560 Мбайт/с.

2.2) С поддержкой NVMe - подключаются в M.2 разъем, скорость линейной записи достигает 2500 Мбайт/с, чтения - 3400 Мбайт/с. Встречаются в компьютерах и ноутбуках средне-высокого ценового диапазона.

3) SSD накопители PCI-E - подключение выполняется через разъем PCI-E(в большинстве своем это адаптер PCI-E в который установлен SSD M.2 с поддержкой NVMe), скорость линейной записи может достигать 3000 Мбайт/с, чтения - 3400 Мбайт/с.

Что лучше?

Несмотря на все прелести SSD, твердотельники пока не могут полностью вытеснить HDD с рынка. И вот почему:

Твердотельный накопитель в разы быстрее жесткого диска, от его работы нет шума, а энергопотребление и тепловыделение при работе гораздо меньше. Но по соотношению цена/объем памяти SSD накопитель уступает жесткому диску в 3,5-4 раза. Также HDD обладает большим количеством циклов перезаписи и более высокой надежностью.

При сборке ПК золотой серединой будет гибридный метод организации дисковой подсистемы: SSD накопитель (емкостью 240–250 ГБ) под операционную систему, игры и программы, а HDD (2 ТБ) для хранения документов, видеозаписей и фотографий. Подобное решение будет одновременно и быстрым в плане производительности, и надежным в плане хранения информации, и выгодным в финансовом плане.

Определяем задачи

Прежде чем делать выбор в пользу HDD или SSD накопителя, необходимо ответить на главный вопрос: что для вас первостепенно - объем или скорость работы?

Для хранения данных

Если вы собираете бюджетный ПК, на котором планируется работать и хранить информацию объемом 200–300 ГБ, то оптимальным вариантом организации дисковой подсистемы будет именно HDD, так как он по сей день является самым надежным и выгодным в соотношении цена/объем памяти.

Для работы и игр

При бюджетной сборке с прицелом на работу и игры без хранения больших объемов данных, предпочтение стоит отдать SSD накопителю. За 2500–3000 рублей мы получаем 240–250 ГБ быстрой памяти. Этого объема хватит для установки операционной системы, необходимых программ, игр, а также хранения документов. При этом производительность данной сборки при запуске операционной системы, приложений и игр будет в 3-4 раза выше, нежели у ПК с HDD.

SSD с поддержкой NVMe пригодится тем, кто занимается обработкой видео или работает в других «тяжелых» приложениях. Также его применение целесообразно при сборке высокопроизводительных игровых ПК.

Для устаревших ПК

Установка SSD накопителя позволит дать вторую жизнь и ускорить работу 3-4 летнего ноутбука или ПК. Это прекрасный вариант для тех, кому стало не хватать производительности рабочей станции, а денег на полный апгрейд системы пока нет.

Для NAS систем

Для NAS систем подойдут исключительно специализированные HDD с высокой отказоустойчивостью, повышенной рабочей нагрузкой и временем наработки на отказ. Хотя недавно компания WD представила первые в мире SSD накопители, предназначенные для использования в NAS системах .

Для видеонаблюдения

В системы видеонаблюдения необходимо устанавливать HDD, способные не только работать в режиме 24/7 в не очень благоприятных условиях, но еще и дополнительно оптимизированные (прошивка) для работы в режиме потоковой записи видео с нескольких десятков камер.

Для серверов

При сборке серверов необходимо использовать HDD с увеличенным временем наработки на отказ (2 000 000 часов) и высокой рабочей нагрузкой (550 ТБ в год).

Зачастую выбор накопителя не стоит как «или/или» - вполне можно установить и HDD, и SSD, используя каждый накопитель под свои задачи. Кстати, если вы как раз задумались о том, чтобы усилить свой компьютер быстрым твердотельником, рекомендуем заглянуть в и узнать, как быстро перенести систему с жесткого на SSD.

• 1. HDD и SSD: главные отличия
• 2. Стоимость
• 3. Емкость
• 4. Скорость
• 5. Фрагментация и дефрагментация дисков
• 6. Надежность и срок службы
• 7. Форма и уровень шума
• 8. Итоги

В 2009 году на рынке компьютерного оборудования появился новый тип накопителя информации Solid State Drive (наряду с жестким диском HDD). Данная новинка актуализировала проблему выбора: жесткий диск SDD и HDD: в чем разница? Что лучше для пользователя? Какие нюансы следует учитывать при выборе, а что можно упустить из вида? Более детально – в нашем обзоре.

HDD и SSD: главные отличия

Главное предназначение твердотельного SSD и магнитного HDD – надежно сохранять личные данные пользователей. Тем не менее, свою функцию они реализуют по-разному. Отличий несколько — прежде всего, это принцип работы.

В варианте HDD – запись и считывания информации осуществляется благодаря специальной перемещающейся над поверхностью диска, который стремительно вращается, головке. Во втором – нет никаких движимых элементов, а «начинка» выглядит как множество микросхем на одной плате.

Стоимость

Первое, на что обращают внимание пользователи, когда задумываются над дисками, — цена. В этом плане несомненное преимущество HDD. Как правило, стандартный накопитель объемом 1 ТБ обойдется, как минимум в 50 долларов. В то время, как стоимость SSD составит примерно в четыре раза дороже – около 200 долларов. Но технологии стремительно развиваются, и с каждым годом различие в ценовой политике для двух типов накопителей уменьшается.

Емкость

В начале нулевых разница между максимальными показателями емкости двух разных типов накопителей была огромная. По сути, SSD тогда не мог составить достойную конкуренцию. Тем не менее, уже сейчас максимальные показатели составляют 4 ТБ. В то время, как объем HDD-памяти сейчас доходит до 50 ТБ.

Скорость

Очень часто именно скорость является тем показателем, на которым чаще всего обращают внимание пользователи. В этом плане – лидер жесткий диск SSD. Скорость данного накопителя в несколько раз превосходит аналогичные показатели HDD.

Всего несколько секунд для загрузки, запуска сложнейших игр и приложений, копирования колоссальных объемов информационных данных. И с этим не поспоришь, поскольку ускорение системы при использовании SDD под операционную систему, очень сильно ощущается на практике.

Фрагментация и дефрагментация дисков

Для HDD-винчестера идеальными являются большие файлы, тогда как необъемные материалы – фото, книги и аудиозаписи — в сочетании с постоянными копированиями и удалениями неизбежно приводят к медленной работе жесткого диска. Почему так происходит?

Составляющие файла разбросаны по его поверхности, потому считывающей головке приходится искать фрагменты в разных секторах, теряя время. Такое явление называют фрагментацией. Для того чтобы «навести порядок» и привести все части файлов в единую цепочку нужно проводить периодически дефрагментацию. Только так можно поддерживать на хорошем уровне скорость работы. SSD не нуждаются в таких операциях благодаря кардинально иному принципу работы.

Надежность и срок службы

SSD-накопители в отличие от своих конкурентов имеют особые движущиеся элементы. Потому можно пользоваться ноутбуком в транспорте, несмотря на вибрации, и не переживать по поводу нарушения постоянства работы и потери данных. Совсем другая ситуация с HDD. Здесь считывающая головка находится в непосредственной близости к намагниченным болванкам. Потому даже незначительная вибрация приводит к появлению так называемых битых секторов. Вместе с тем, конструкция SSD, несмотря на явные преимущества, имеет недостаток в виде ограниченного цикла использования. Постоянные удаления, копирования и запись гигабайтов данных уменьшают рабочий ресурс твердотельного накопителя.

Форма и уровень шума

В современном мире важно все. И конечно же, более компактный накопитель – более перспективный популярный. В этом отношении – победитель SSD. Особая конструкция винчестера HDD не позволяет уменьшить его до миниатюрных размеров.

Вращение дисков HDD непременно приводит к появлению шума – характерного потрескивания. Тогда как процессы внутри накопителей SSD совершенно бесшумны.

Итоги

Однозначно назвать главного победителя сражения HDD и SSD нельзя. Каждый из накопителей обладает своими преимуществами и недостатками. К примеру, HDD медленные и шумные, с ними есть вероятность механических поломок, потому они требуют очень бережного обращения – никакого механического воздействия, однако являются недорогими и емкими. В то же время SSD обладают ограниченным ресурсом эксплуатации и выделяются дорогой стоимостью, но одновременно они бесшумные, быстрые, не нуждаются в дефрагментации.

Именно поэтому для того чтобы ответить на вопрос, что именно нужно покупать, сначала подумайте над тем, с какой целью вы приобретаете накопитель. Если вам необходимо сохранять большие объемы информации, а компьютер будет использован для соц. сетей и мультимедиа-развлечений, то ваш выбор – HDD. Но если вы никогда не сидите на месте, постоянно путешествуете, вам важна скорость загрузки системы, вы ненавидите шум и часто имеете дело с обработкой фото и видео в различных программа – смело выбирайте SSD, не прогадаете.

Статья посвящена анализу производительности твердотельных накопителей и жестких дисков. На нашем сайте уже представлена статья, в которой подробно расписываются плюсы и минусы SSD . Но на этот раз хотелось бы остановиться именно на сравнении скоростных характеристик этих устройств и подробно рассказать, насколько велико преимущество твердотельных накопителей.

Довольно часто приходится слышать, что превосходство SSD в производительности не столь существенно – «всего» в 3-4 раза. Например, максимальная скорость передовых винчестеров составляет примерно 160-170 Мбайт/с, в то время как SSD может показывать около 550 Мбайт/с. Простой подсчет дает разницу почти в 3,5 раза. Однако процессы, происходящие при чтении информации с носителя намного сложнее, и сравнивать напрямую максимальные скорости некорректно.

Результаты теста для SSD Vertex 3 и HDD Seagate 3 Тбайт
(кликабельно)

Взгляните на результаты теста двух устройств, полученные с помощью популярной программы CrystalDiskMark. Она позволит сравнить оба типа накопителей при разных режимах работы. Первый накопитель - SSD производства компании OCZ под названием Vertex 3, имеющий очень высокую производительность. Второй – современный жесткий диск Seagate емкостью 3 Тб, имеющий очень высокие характеристики. Можно сказать, что сравниваются одни из лучших представителей каждого сегмента рынка.

Верхняя цифра слева – скорость линейного чтения, когда данные считываются последовательно. При этом режиме почти все типы носителей показывают свои максимальные возможности. Жесткому диску не приходится постоянно перемещать головки, и основная часть времени тратится на считывание и передачу данных. Твердотельный накопитель в свою очередь передает данные большими блоками, задействуя при этом все каналы. Такое поведение устройств обычно наблюдается при копировании огромных файлов – фильмов, архивов, образов DVD. Разница в скорости двух устройств составляет 3,27 раза.

Второй ряд цифр – чтение блоками 512k. Жесткий диск начинает тратить больше времени на перемещение головок в поисках каждого блока, поэтому скорость снижается. SSD приходится делать больше вычислений для доступа к разным ячейками флэш-памяти. Обратите внимание, производительность SSD составляет 92 % от максимума, а у обычного жесткого диска только 37 %. Такое поведение соответствует копированию набора небольших фотографий и иллюстраций или аудиофайлов.

Следующий ряд – чтение очень маленькими блоками по 4 Кбайт. Именно в этом тесте скорости проседают больше всего. Классический жесткий диск львиную долю времени тратит на перемещение головок в поисках нужных кусочков информации, а твердотельник производит огромное количество вычислений для поиска нужных ячеек. В результате этого у винчестера скорость упала в 220 раз, а у SSD – всего в 15 раз. Разница скоростей между двумя тестируемыми устройствами на блоках 4K составляет 52 раза . Такой режим работы соответствует процессу загрузки операционной системы, запуску приложений и копированию текстовых документов – то есть самые частые операции на ПК.

Теперь пришло время рассказать про параллельное выполнение операций. Во время работы на компьютере в системе запущено множество процессов – программы и приложения, системные утилиты, службы, которые могут в любое время обращаться к накопителю. Получается, в один момент времени может придти несколько запросов на чтение. Жесткий диск вынужден обрабатывать их по одному – головки могут считывать одновременно только один файл. А вот SSD имеет несколько чипов памяти, в которых хранится информация. Поэтому можно обрабатывать сразу несколько запросов, и все они будут выполняться параллельно.

Последняя строка как раз и показывает скорость работы на блоках 4K с очередью запросов, равной 32. То есть имитируется ситуация, когда нужно считать сразу 32 файла такого размера. Как видно, у винчестера различий при распараллеливании почти нет, так как за раз он может получить только один файл, а SSD считывает данные в несколько потоков, что позволяет увеличить производительность в 5,25 раз. Небольшая разница скоростей у винчестера с очередью и без нее объясняется наличием технологии NCQ, которая хоть как-то упорядочивает эту самую очередь, чтобы «не бегать 2 раза туда-сюда».

Объективности ради, надо заметить, что такая глубокая очередь почти не встречается в реальных условиях. Например, при загрузке операционной системы значение очереди примерно равно четырем.

Другими словами, если в теории (по документации) устройства отличаются в 3,5 раза, то в реальных операциях при работе компьютера разница может достигать значительно больших величин.

Правая колонка в окне программы – это результаты записи, для которой справедливо все вышесказанное.

Сравнение распределения скорости SSD (снизу) и HDD (сверху)

Но это еще не все. Обратите внимание на другие графики, сделанные программой HD Tune. Они показывают распределение скоростей по пространству накопителя (синяя линия). Левая часть соответствует началу диска, правая – окончанию. Если SSD выдает одинаковую скорость практически на всем объеме, то у винчестера к середине пространства чтение (и запись) серьезно проседает, а в конце падает более чем в 2 раза. На практике это означает, что если операционная система устанавливалась на заполненный диск, или последний раздел на устройстве, то производительность накопителя будет заметно ниже заявленной. Тоже самое касается и времени доступа (желтые точки), которое растет при движении к концу дискового пространства.

Получается, первоначальное превосходство в 3,5 раза на практике может вылиться и в 100, и в 200 раз . И это по сравнению с лучшими образцами винчестеров. Про обычные диски со средними характеристиками и говорить нечего. Поэтому при первой возможности покупайте SSD.

Что выбрать: SSD или HDD? Мы сравнили два типа накопителей и нашли преимущества у каждого вида устройств.

HDD и SSD: разные принципы работы

HDD и SSD функционируют совершенно по-разному.

Классические HDD состоят из одного или нескольких магнитных дисков и считывающих головок. Во время работы магнитные диски вращаются. Считывающая головка (закрепленная на рычаге) перемещается над поверхностью диска и распознает сохраненные данные.

SSD, наоборот, состоит из большого количества отдельных Flash-накопителей, которые встроены в диск по тому же принципу, что и в USB-флешках. Это означает, что в SSD нет двигающихся механических частей.

Преимущества SSD

Кажется, вот уже несколько лет SSD-накопители медленно, но верно обходят классические HDD по всем параметрам. Причиной этому является большое количество преимуществ:

Преимущества HDD

Помимо большого количества преимуществ, SSD обладают и некоторыми недостатками. Мы собрали для вас воедино информацию о том, в чем HDD превосходят популярные SDD-накопители.

• HDD в настоящее время гораздо дешевле, чем SSD. Тем не менее, вы можете сэкономить и при покупке нового типа накопителей данных. Для этого просто загляните в наш и отсортируйте модели по соотношению цены и качества.
• Классические жесткие диски предлагают гораздо больше места для хранения данных. Здесь возможны объемы и до 10 Тбайт, в то время как SSD пока ограничиваются 2 Тбайт.
• При потере данных на HDD, как правило, остается какая-то надежда на спасение: зачастую с помощью специальных утилит информацию легко восстановить. Когда речь идет про SSD, данные будет очень сложно спасти.

Наш совет: используйте SSHD, которые комбинируют преимущества HDD-накопителей со скоростью SSD.