«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
1 ТБ Жесткий диск Seagate 7200 BarraCuda 3 040
1 ТБ Жесткий диск WD Blue 3 180
1 ТБ Жесткий диск Toshiba P300 2 850
2) Диски для NAS
1 ТБ Жесткий диск Seagate 5900 IronWolf 4 599
1 ТБ Жесткий диск WD Red IntelliPower 4 970
6 ТБ Жесткий диск Toshiba N300 7200rpm 13 299
3) Серверные HDD
2 ТБ Жесткий диск Toshiba Enterprise Capacity 10 699
1 ТБ Жесткий диск Seagate 7200 Exos 7E2 6 499
1 ТБ Жесткий диск WD Ultrastar DC HA210 6 399
4) Для систем видеонаблюдения
1 ТБ Жесткий диск Seagate SkyHawk 3 790
6 ТБ Жесткий диск Toshiba S300 14 699
1 ТБ Жесткий диск WD Purple 4 199
Твердотельный накопитель
Твердотельный накопитель (или SSD) — устройство, использующее для хранения информации флеш-память.
Существует 4 типа флеш-памяти применяемых в SSD:
- 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).
- 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.
- 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.
- 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.
240 ГБ SSD-накопитель Goodram CX300
250 ГБ SSD-накопитель WD Blue 3 990
250 ГБ SSD-накопитель Samsung 860 EVO 4 250
240 ГБ SSD-накопитель Smartbuy Revival 3 3 150
2) SSD накопители M.2.
250 ГБ SSD M.2 накопитель WD Blue 3 990
250 ГБ SSD-накопитель Samsung 860 EVO 4 250
240 ГБ SSD M.2 накопитель SiliconPower M55 3 499
2.1) Без поддержки NVMe — подключаются в M.2 разъем, скорость линейной записи достигает 530 Мбайт/с, чтения — 560 Мбайт/с.
250 ГБ SSD M.2 накопитель Samsung 860 EVO 4 490
250 ГБ SSD M.2 накопитель WD Blue 3 990
240 ГБ SSD M.2 накопитель SiliconPower M55 3 499
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.
250 ГБ SSD M.2 накопитель Samsung 970 EVO Plus 5 890
500 ГБ SSD M.2 накопитель WD Black SN750 8 699
512 ГБ SSD M.2 накопитель A-Data XPG SX8200 Pro 7 799
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.
960 ГБ SSD-накопитель Samsung 983 ZET
1000 ГБ SSD-накопитель GIGABYTE Aorus RGB AIC 20 099
1024 ГБ SSD-накопитель Plextor M9Pe(Y) 17 899
Что лучше?
Несмотря на все прелести SSD, твердотельники пока не могут полностью вытеснить HDD с рынка. И вот почему:
Характеристика
HDD SSD
Стоимость
+ -
Скорость работы
- +
Надежность
+ -
Количество циклов перезаписи
+ -
Энергопотребление
- +
Тепловыделение
- +
Тихая работа
- +
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).