Если сравнивать физические характеристики, то становится понятно, что жёсткие диски и твердотельные накопители практически одинаковые, однако если посмотреть на способ хранения данных - то они абсолютно разные. При этом у каждого из них есть свои плюсы и минусы. Во многом то, на каком накопителе остановить свой выбор зависит от проводимых на портативном компьютере операций. Для того, чтобы быстро и с комфортом решать повседневные задачи на своём компьютере, прочитайте эту статью и выберите идеально подходящий Вам вариант.
Жёсткие диски
Жёсткие диски - это самый знаменитый из существующих накопителей, который завоевал свою популярность из-за надёжности. Уже больше пятидесяти лет в компьютеры вставляют жёсткие диски, и каждый год они становятся всё объёмнее, при этом становясь меньше по размерам. При внесении и чтении данных всё записывается на металлическую пластину. Отсюда и название - "жёсткий диск".
Принцип работы
Жёсткий диск состоит из одного или нескольких чувствительных к магнитному полю блинов, рычага с головкой, при помощи которого записывается и считывается информация (у каждого из блинов он разный), а также электродвигателя, приводящего всю конструкцию в движение. Также присутствует контроллер ввода-вывода и микропрограмма, главная цель которой - помогать жёсткому диску взаимодействовать с портативным компьютером.
У каждого из блинов жёсткого диска есть концентрические окружности, которые называют дорожками. Все дорожки разбиты на несколько логических блоков, называемых секторами. У каждой дорожки и сектора свой уникальный адрес, который используется микропрограммой для поиска занесённых данных, или свободного места для новой информации. Кроме того, микропрограмма обладает специальным алгоритмом, с помощью которого перед записью на диск обрабатывается информация. Благодаря этому она может заблаговременно находить и устранять возникающие ошибки.
Вращение дисков может происходить с разной скоростью, всё зависит от того насколько активно и для каких целей используется компьютер. При ускорении скорости вращения жёсткого диска также ускоряется его возможность к записи и прочтению уже занесённой информации.
Чтение и запись
При внесении новой информации или чтении уже занесённой контроллер даёт указания для привода, показывая их расположение. Головка проверяет, записано ли что-либо в заданном секторе. Если поступил запрос от пользователя на обновление данных, то головка, при помощи которой происходит чтение и запись информации, меняет разряд задействованной дорожки и сектора.
То время, которое уходит диску на один полный оборот, необходимый для выполнения данного действия, называют задержкой.
Недостатки
Главным недостатком конструкции жёсткого диска - это сам диск и головка, при помощи которой выполняется функция по прочтению и внесению информации. Дело в том, что они могут просто отскочить и даже сломаться. Особенно остро эта проблема стоит для тех, кто пользуется ноутбуком, так как заменить жёсткий диск в нём крайне сложно, а в некоторых случаях - невозможно.
Кроме того, поиск и извлечение записанной информации на жёстком диске, по сравнению со своим электронным конкурентом, значительно ниже.
Также жёсткие диски довольно "прожорливы" в плане электроэнергии, да и по весу намного тяжелее.
Преимущества
Выбирая жёсткий диск, пользователь выбирает надёжность, так как это технология, прошедшая сквозь года. Кроме того, не стоит забывать, что при сравнении цены жёсткого диска на один терабайт и твердотельного накопителя на тот же размер совершенно разные и HDD стоит намного дешевле.
Кроме того, если компьютеру нужно много памяти, то в этом плане жёсткие диски ушли далеко вперёд по сравнению со своими электронными конкурентами.
Твердотельные накопители
Твердотельные накопители появились на рынке совсем недавно, но уже активно начали развиваться и захватывать свою аудиторию. Каждый год выпускают всё новые твердотельные накопители, которые имеют больший объём. В них использована технология электронного хранилища, которое не зависит от электроэнергии. Если говорить просто, то записанная информация после выключения компьютера не исчезнут.
Как это работает?
На самом деле твердотельный накопитель можно сравнить с обычными флешками, так как в них используются одинаковые технологии. Разница лишь в размерах и объёме. При создании используется логика NAND, которая является одной из типов памяти для флешек. В самом низу транзисторы получают заряд, при помощи чего информация сохраняется на накопитель. Затворы на них организуют множество решёток, а те все вместе составляют блоки. Блок может изменяться в размерах, однако все ряды, которые создают решётку, именуется страницей.
В твердотельном накопителе, как и в жёстком диске, присутствует контроллер, в число функций которого входит нахождение нужной записанной информацией.
Чтение и запись
Когда от пользователя поступает запрос на нахождение определённых данных, контроллер получает этот запрос и ищет его по нужному адресу при помощи проверки состояния исходящего заряда.
Для того, чтобы обновить уже записанные данные, твердотельный накопитель, проводится более сложный процесс, так как при совершении этой операции обновляется не один отдельный файл, а весь блок. При этом вся остальная информация с блока копируется, стирается и заменяется копированными файлами.
Если же никаких действий с блоком не проводится, то микропрограмма запускает процесс, которые называется "сборщик мусора". Его цель - проверить все стёртые файлы, которые оставили после себя следы, а также насколько блок готов к работе в будущем.
Также существует процесс, который называется TRIM. Благодаря ему накопитель будет знать, есть ли возможность пропустить перезаписи части информации при стирании блоков. Дело в том, что все блоки имеют свой "срок годности", а именно - определённое число возможных перезаписей, так что это очень важный процесс. Благодаря ему можно предотвратить ранний выход из строя устройства.
Чтобы остановить износ твердотельного накопителя, существуют специальные алгоритмы, цель которых - следить, чтобы каждый из существующих блоков на диске был перезаписан определённое число раз. Это автоматический процесс, который ни требует никакого воздействия со стороны человека.
Так как многие операции, которые отвечают за взаимодействия пользователя с информацией, записанной на жёстком диске, требуют перезаписи уже существующей информации, на диске есть дополнительная память, предназначенной как раз для этих целей. У пользователя и системы нет доступа к этой части твердотельного накопителя, но он есть. Благодаря такому решению пользователь не чувствует нехватки информации.
Недостатки
Несмотря на то, что технология твердотельных электронных накопителей появилась совсем недавно и ещё не сыскала большой популярности, а объём их памяти в несколько раз уступает жёстким дискам, стоят они всё равно дороже. Даже несмотря на то, что каждый год развитие твердотельных накопителей поднимается всё на новые вершины, памяти пока очень сильно не хватает. Таким образом можно точно определить, что жёсткие диски больше в объёмах чем твердотельные накопители практически в два с половиной раза.
Преимущества
Особенно сильно почувствуют достоинства твердотельного накопителя геймеры, так как игры будут загружаться намного быстрее. Кроме того, благодаря использованию новейшей технологии он намного надёжнее и выдержит даже очень сильные физические повреждения. Также они потребляют намного меньше электричества, благодаря чему компьютер будет в разы меньше нагреваться.
Какую пользу несут твердотельные накопители для портативных компьютеров?
В то время как дешёвые ноутбуки по-прежнему поставляются с традиционными жесткими дисками (для производителей это один из способов минимизировать свои расходы), большинство компьютеров среднего и высокого класса поставляются с SSD.
Из-за того, что SSD-накопители требуют меньше энергии, что значительно продлевает срок службы батареи.
Гибридные приводы и системы с двумя приводами
Еще в середине двухтысячного года некоторые производители жестких дисков, в том числе Samsung и Seagate, предположили, что, если добавить несколько гигабайт флеш-чипов к вращающемуся жесткому диску, то можно будет создать так называемый "гибридный" диск. Это позволит объединить большую емкость жесткого диска с производительностью твердотельного накопителя, который будет стоить как HDD. Флэш-память действует как буфер для часто используемых файлов, поэтому ваша система сможет быстрее загружаться и запускать самые важные приложения, даже если не будет возможности напрямую установить что-либо в это пространство.
На практике гибридные диски работают, но эта концепция исчезает с падением цен на SSD. Однако по сравнению с обычными жёсткими дисками они намного сложнее в своём устройстве и при этом стоят намного дороже. Однако они имеют свои плюсы. Например, они лучше всего подойдут для людей, которым требуется как много места для хранения, так и быстрая загрузка. Поскольку гибридные диски являются промежуточным продуктом, они не обязательно заменяют выделенные жесткие диски или твердотельные накопители.
Лучшим решением для многих будет система с двумя приводами. В этом случае изготовитель ПК или производитель установит SSD в качестве основного диска для операционной системы и приложений и добавит вращающийся жесткий диск большей емкости для хранения файлов. Теоретически это работает хорошо; на практике нужно быть уверенным, что производитель не переусердствует с SSD. Сама Windows занимает много места на основном диске, и некоторые приложения нельзя установить на другие диски. По нашему мнению, двести пятьдесят шесть гигабайтов - это практический минимальный размер диска в настоящее время для общего использования, а сто двадцать восемь гигабайтов - рабочий размер, если другого выбора просто нет. Проблемы с пространством такие же, как и в любой системе с несколькими дисками: вам необходимо физическое пространство внутри корпуса ПК для размещения двух (или более) дисков, что означает, что такого рода устройства практичны только в настольных ПК и некоторых больших корпусах, а также игровых ноутбуках.
И последнее, но не менее важное: есть возможность объединить жёсткий диск и твердотельный накопитель (например, Voltron) в системах, которые используют такие технологии, как Intel Optane Memory. Память Optane (которая поставляется как модуль M.2) действует как кеш-память типа SSD, помогая системе быстрее загружаться и запускать программы с основного загрузочного диска. Как и в случае с гибридным приводом, пользователь не может получить доступ к памяти Optane. Однако для некоторых компьютеров необходимы два или больше накопительных диска, что может исключать некоторые ноутбуки и настольные компьютеры с малым форм-фактором. Также понадобится материнская плата системы для поддержки технологии кэширования для работы этого сценария. Однако, если посмотреть, то это вполне интересное решение.
Решение
Как можно понять из написанного выше, главная разница между HDD и SSD накопителями - использование различных технологий, которая используется при хранении и извлечении информации.
Жёсткие диски стоят дёшево, но при этом предоставляют больше памяти для хранения информации. Однако твердотельные накопители работают лучше. При этом они в разы легче, медленнее нагреваются и прослужат намного дольше. Получив всю эту информацию Вы должны сами решить, какой из этих двух видов выбрать. Если нужно только место на компьютере из-за нехватки памяти, то выбор определённо падёт на жёсткий диск. Если же нужно быстродействие для работы с компьютером или компьютерных игр, то определённо нужно выбирать твердотельные накопители.
