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.
Сравнение SSD и HDD – плюсы и минусы дисков
С выходом на рынок быстрых и современных твердотельных накопителей SSD традиционным жёстким дискам пришлось потесниться. Теперь, приобретая компьютер или ноутбук, пользователь стоит перед выбором, какому их постоянных накопителей отдать предпочтение. SSD значительно превосходят HDD по скорости, а разница в цене с каждым годом всё меньше, и теперь ими оснащаются не только модели премиум-сегмента, но и девайсы в средней ценовой категории, что многих побуждает к покупке. Если подходить к выбору со всей ответственностью, то следует помнить о поставленных задачах и необходимости учитывать особенности каждого из типов накопителей, поскольку руководствуясь одним только желанием апгрейдить дисковую систему компьютера, можно серьёзно промахнуться. Списывать со счетов классический хард пока рано, хотя не исключено, что уже совсем скоро новые технологии оставят HDD в прошлом, как в своё время появление жёстких накопителей отправило на пенсию гибкие диски.
У SSD и HDD общее только назначение, заключающееся в длительном хранении информации – системы и пользовательских данных. В остальном же накопители принципиально отличаются, прежде всего, конструктивно и по способу функционирования, а потому могут использоваться под разные задачи. Чтобы правильно выбрать тип постоянного накопителя для устройства, важно учесть все отличия, преимущества и недостатки SSD и HDD, о которых мы и поговорим.
Чем отличаются данные устройства
Требования к компьютеру и его комплектации индивидуальны, обычно выбор находится в прямой зависимости от поставленных перед девайсом задач. Проясняя, чем отличается HDD от SSD, ещё на этапе сравнения, нужно обозначить, как будет использоваться устройство, под операционку или хранение данных. При этом важным моментом являются и условия эксплуатации стационарного ПК и ноутбука.
Главное, в чём заключается разница между HDD и SSD – конструкция накопителя и принцип работы, определяющие важные параметры устройств.
Классический представитель дисковой подсистемы – магнитный жёсткий диск или HDD (Hard Disk Drive), он же винчестер.
Это механическое устройство, конструкция которого включает несколько жёстких пластин с ферромагнитным покрытием, электропривод и магнитную головку считывания/записи информации, движущуюся над поверхностью вращающихся в процессе работы дисков.
Твердотельные носители Solid-state drive или SSD лишены подвижных механических деталей, в их конструкции используется память NAND, так что накопитель, по сути, представляет собой набор микросхем. Такой способ реализации и обеспечивает ССД высокую скорость записи и чтения данных, многократно превышающую скорость работы винчестера, а также низкое энергопотребление, бесшумность, компактность и лёгкость.
Производительность и срок службы SSD зависят от типа используемой памяти NAND и контроллера с прошивкой. Именно на эти характеристики следует обращать внимание при выборе, с учётом этих параметров варьируется и стоимость накопителя.
Типы NAND (SLC, MLC, TLC и QLC) главным образом отличаются количеством битов, хранящихся в ячейке памяти. Львиная доля накопителей сегодня используют TLC 3D NAND, данный тип мало чем уступает MLC, при этом трёхуровневая память обходится дешевле, потому новые модели на MLC выпускают только в верхнем потребительском сегменте, как правило, это высокоскоростные модели, и за большой объём такого SSD придётся заметно переплатить. Пока не очень популярны, но уже встречаются в продаже чипы QLC, предлагающие много гигабайт за небольшие деньги, но всё же лучшим во всех отношениях всё ещё является SLC. Данный тип памяти в разы дороже, а потому выпускается для оборудования промышленного и серверного применения.
Классический жесткий диск состоит из нескольких металлических «блинов» с магнитным покрытием, а считывание и запись данных происходит с помощью специальной головки, которая перемещается над поверхностью вращающегося на высокой скорости диска.
В чем проблема HDD дисков?
Проблема в том, что обычные HDD диски, которые мы до сих пор используем в компьютерах, не изменялись c 1990x wiki годов, когда впервые было решено ref делать HDD, работающие на 4300 rpm и 5400 rpm (оборотов в минуту)
Шел 2016 год — 20-25 лет спустя, мы, все еще, имеем те же самые 5400 rpm диски, работающие на скорости 60-90 МБ/с, но потребности пользователей уже давно изменились, теперь мы работаем с огромными проектами и большим количеством файлов в многозадачном режиме, требующие большой пропускной способности и отзывчивости диска, даже если, на заднем плане уже выполняют работу несколько других программ.
Начиная с 2001, некоторые производители начали выпускать диски пользовательского сегмента работающие на скорости 7200 оборотов в минуту, вместо 5400, но это ничего не изменило, прирост с 90 МБ/с до 120 МБ/с (33% — 5400-7200) по-прежнему не дает значимого эффекта.
Тесты | синтетические (потенциальные скорости работы диска)
- HDD медленее в 94 раза (0.68 МБ/с против 63.6 МБ/с), по сравнению с SSD
- HDD медленее в 53 раза (0.36 МБ/с против 19 МБ/с), по сравнению с SSD
- HDD медленее в 178 раз (0.78 МБ/с против 139 МБ/с), по сравнению с SSD
- HDD медленее в 86 раз (0.64 МБ/с против 55 МБ/с), по сравнению с SSD
Почему нас интересует, в основном, результат работы диска с мелкими блоками данных?
Дело в том, что открываете ли вы браузер, или же, импортируете проект, состоящий из сотен файлов, в программу, вроде Unreal Engine, не важно, что вы делаете, во всех подобных случаях, компьютер обрабатывает огромное количество мелких блоков данных (преимущественно считывает, поэтому скорость чтения обычно важнее, чем скорость записи)
Секвенциальная скорость («Seq Q32T1» и «Seq» на скриншоте выше) важна при записи / чтении файлов больших размеров (МБ или ГБ), что происходит реже, и не влияет на отзывчивость системы, в такой же степени, как работа с тысячами мелких блоков.
В мире SSD все намного перспективнее. Общепринятый формат в 2,5-дюйма стал таковым не из-за каких-либо физических ограничений с которыми сталкиваются технологии, а лишь в силу совместимости. В новом поколении ультрабуков от формата 2.5‘’ постепенно отказываются, делая накопители все более компактными, а корпуса самих устройств более тонкими.
Особенности устройства SSD
Устройство твердотельного накопителя в корне отличается от магнитных накопителей. Здесь отсутствуют движущиеся элементы, то есть, в нем нет электродвигателей, перемещающихся головок и вращающихся дисков. И все это благодаря абсолютно новому способу хранения данных. В настоящее время существуют несколько видов памяти, которая применяется в SSD. Также они имеют два интерфейса подключения к компьютеру — SATA и ePCI. Для типа SATA скорость чтения/записи может достигать до 600 МБ/с, то в случае с ePCI она может колебаться от 600 МБ/с до 1 ГБ/с. SSD накопитель нужен в компьютере именно для более быстрого считывания и записи информации с диска и обратно.
Благодаря своему устройству, ССД имеют гораздо больше преимуществ перед МЖД, но и без минусов не обошлось.
- Отсутствие шума;
- Высокая скорость чтения/записи;
- Меньше подвержены механическим поломкам.
Еще немного сравнения
Теперь, когда мы разобрались с основными особенностями дисков, продолжим наш сравнительный анализ дальше. Внешне ССД и МЖД также отличаются. Опять же, благодаря своим особенностям магнитные накопители гораздо больше и толще (если не брать в расчет таковые для ноутбуков), в то время как SSD по размеру как раз-таки сопоставимы с жесткими для ноутбуков. Также, твердотельные накопители потребляют в несколько раз меньше энергии.
Подводя итог нашему сравнению, ниже приводим таблицу, где можно посмотреть отличия дисков в цифрах.
В обзорах обращаем внимание на минимальные скорости при линейной записи. В бюджетных накопителях она может просаживаться после заполнения буфера до пропускной способности памяти 100-200 Мб/сек, что соответствует скоростям HDD. На скрине ниже мы видим как 1600 превращается в 200 Мб/сек.
Совместимость
Жесткие диски и 2,5” SSD являются универсальными вариантами. Разъемы SATA имеются как в новых сборках, ноутбуках, так и в старых. Такой форм-фактор твердотельного накопителя лучше всего подходит для апгрейда уже имеющегося ПК. Единственный момент — SATA первой или второй версии будут ограничивать накопитель по максимально возможной скорости до 150 и 300 Мб/с соответственно.
Современные корпуса и салазки для HDD имеют посадочные места для 2,5” накопителей, в старых корпусах для их установки понадобятся специальные салазки-переходники, которые, скорее всего, придется покупать отдельно; уже давно производители SSD не добавляют их в комплект.
В случае выбора M.2 SSD ограничивающих моментов намного больше. Не на всех материнских платах имеется соответствующий разъем, бюджетные варианты и устаревшие модели им не оснащены. Но и в этом случае установка такого накопителя возможна через плату расширения для слота PCI-E.
Тоже и с поддержкой NVMe накопителей, не все материнки поддерживают данный интерфейс, все еще встречаются варианты слота М.2 с поддержкой только SATA интерфейса. Этот момент необходимо учитывать.
И в последнюю очередь проверьте совместимость накопителя с вашей материнской платой по его длине и ключу.
Нюансы выбора
Кроме выбора по объему и цене, у жестких дисков нужно обратить внимание на ряд параметров.
Первое — это скорость вращения шпинделя: скоростные на 7200 оборотов лучше всего подойдут под систему, игры; диски с 5400 об/мин удобнее для хранения файлов.
Также HDD отличаются по позиционированию: для ПК, NAS, серверные и для систем видеонаблюдения. В принципе любые диски с интерфейсом SATA можно поставить в ПК, но специализированные будут стоить немного дороже.
У компании WD предусмотрена даже цветовая дифференциация дисков.
Обратите внимание, что HDD формата 2,5” хоть традиционно и устанавливаются в ноутбуки, но их можно поставить и в ПК, если цена будет меньше, то почему бы и нет.
При наличии в сборке SSD накопителя, вместо внутреннего HDD можно приобрести внешний вариант с подключением через USB 3.0. В скорости вы при этом не теряете, подключать можете по необходимости и легко пользоваться файлами на любом ПК или ноутбуке.
Большое влияние на выбор, а также и на его цену, оказывает используемый контроллер.
Одинаковые по характеристикам накопители в зависимости от контроллера будут отличаться по своим возможностям – требуется ли для работы микросхема буферной памяти или нет; имеется поддержка PCI-E или только SATA; количество ядер, каналов, технологии коррекции ошибок, отработка команды TRIM и т.д.
Все это будет влиять на скоростные характеристики. Как правило, производитель указывает максимальные скорости, достигнутые в идеальных условиях. Как они изменяются при заполнении накопителя более 50%, на сколько просядет скорость записи после заполнения буфера или после удаления большого объема файлов – в этом различия накопителей разных моделей.
В бюджетных накопителях можно встретить контроллеры JMicron, предназначенные для шины SATA. JMF670H – одноядерный процессор, работает только с памятью MLC, для него требуется отдельная микросхема буферной памяти.
Новичок в бюджетном секторе – компания Realtek. Контроллеры серии RTS57xx еще редки на рынке и статистики о их производительности и надежности пока нет.
Еще один бюджетный производитель — компания Silicon Motion, выпускающая весь набор для сборки SSD. Контроллеры с поддержкой SATA — SM225х и с поддержкой PCI-E — SM226х, а также SM227х для корпоративной среды. Очень распространённые контроллеры среди всех брендов, занимающихся выпуском SSD.
Обзор и тест NVMe SSD накопителя ADATA XPG GAMMIX S11 Pro 512GB
У компании Marvell модельный ряд контроллеров более разнообразен. 88SS10хх и 88SS11хх поддерживают как SATA, так и PCI-E интерфейсы. Самые современные модели 88SS132х поддерживают PCIe Gen4. Данный производитель отметился высоким качеством и надежностью, накопители на данных контроллерах можно брать без сомнений, они подразумевают высокий уровень производительности.
Phison – данные контроллеры хорошо известны пользователям и широко распространены. Хоть и относится к бюджетным, но достаточно надежный и проверенный производитель.
