HDD vs. SSD

Kuinka paljon nopeampi SSD on verrattuna kiintolevyasemiin ja onko se hintansa arvoinen?

SSD-asema tai SSD voi nopeuttaa tietokoneen suorituskykyä huomattavasti, usein enemmän kuin mitä nopeampi suoritin (CPU) tai RAM-muisti pystyy. kovalevy tai HDD on halvempi ja tarjoaa enemmän tallennustilaa (500 Gt - 1 Tt ovat yleisiä), kun taas SSD-levyt ovat kalliimpia ja yleensä saatavana 64 - 256 Gt kokoonpanoissa.

SSD-levyillä on useita etuja kiintolevyasemiin nähden.

Vertailutaulukko

Kiintolevyn ja SSD: n vertailukaavio

	HDD	SSD
Tarkoittaa	Kovalevy	SSD-asema
Nopeus	Kiintolevyllä on pidempi viive, pidempi lukemis- ja kirjoitusaika ja se tukee vähemmän IOP: itä (sisääntulotoiminnot sekunnissa) verrattuna SSD: hen.	SSD: llä on alhaisempi viive, nopeampi lukeminen / kirjoittaminen ja se tukee enemmän IOP: itä (sisääntulotoiminnot sekunnissa) verrattuna kiintolevyyn.
Lämpö, ​​sähkö, melu	Kiintolevyasemat käyttävät enemmän sähköä lautasten kääntämiseen, tuottaen lämpöä ja melua.	Koska kiinteää tilaa käyttävissä asemissa tällaista kiertoa ei tarvita, ne käyttävät vähemmän virtaa eivätkä aiheuta lämpöä tai melua.
eheytys	Kiintolevyasemien suorituskyky heikkenee pirstoutumisen vuoksi; Sen vuoksi niitä on ajoittain purettava.	Hajanaisuus ei vaikuta SSD-aseman suorituskykyyn. Joten eheytys ei ole tarpeen.
komponentit	Kiintolevy sisältää liikkuvia osia - moottorikäyttöinen kara, joka pitää sisällään yhden tai useamman litteän pyöreän levyn (nimeltään lautaset), joka on päällystetty ohuella magneettikerroksella. Lukemis- ja kirjoituspäät on sijoitettu levyjen päälle; kaikki tämä on koteloitu metallirasiaan	SSD: ssä ei ole liikkuvia osia; se on lähinnä muistisiru. Se on kytketty, integroidut piirit (IC) liitäntäliittimellä. Peruskomponentteja on kolme - ohjain, välimuisti ja kondensaattori.
Paino	Kiintolevyt ovat raskaampia kuin SSD-asemat.	SSD-asemat ovat kevyempiä kuin HDD-asemat, koska niissä ei ole pyöriviä levyjä, karaa ja moottoria.
Tärinän käsittely	Kiintolevyjen liikkuvat osat tekevät niistä alttiita törmäyksille ja vaurioille.	SSD-asemat kestävät jopa 2000 Hz: n tärinää, mikä on paljon enemmän kuin kiintolevy.

Sisältö: HDD vs SSD

• 1 nopeus
  • 1.1 Vertailuindeksitilastot - pieni luku / kirjoitus
• 2 Tiedonsiirto kiintolevyllä vs. SSD
• 3 Luotettavuus
  • 3.1 Kuluminen
• 4 Hinta
  • 4.1 Hintanäkymät
• 5 Tallennuskapasiteetti
• 6 Eheytys kiintolevyillä
• 7 Melu
• 8 Komponentit ja käyttö
• 9 Viitteet

Nopeus

Kiintolevylevyt käyttävät toiminnassa magneettisten asemien kehruulaitteita ja luku- / kirjoituspäitä. Joten HDD-levyjen käynnistysnopeus on hitaampaa kuin SSD-levyjen, koska levyn spin-up tarvitaan. Intel väittää, että niiden SSD-levy on 8 kertaa nopeampi kuin kiintolevy, mikä tarjoaa nopeammat käynnistysajat.^[1]

Seuraava video vertaa kiintolevyn ja SSD: n nopeuksia todellisessa maailmassa. Ei ole yllättävää, että SSD-tallennustila tulee eteenpäin jokaisessa testissä:

Vertailuindeksitilastot - pieni luku / kirjoitus

• Kiintolevyt: Pienet lukemat - 175 IOP, pienet kirjoittavat - 280 IOP
• Flash SSD: t: Pienet lukemat - 1075 IOP (6x), Small kirjoittaa - 21 IOP (0,1x)
• DRAM SSD: t: Pienet lukemat - 4091 IOP (23x), pienet kirjoittavat - 4184 IOP (14x)

IOP tarkoittaa tulo- ja lähtötoimintoja sekunnissa

Tiedonsiirto kiintolevyllä vs. SSD

Kiintolevyllä tiedonsiirto on peräkkäistä. Fyysinen luku- / kirjoituspää "etsii" kiintolevyltä sopivaa kohtaa toiminnan suorittamiseksi. Tämä hakuaika voi olla merkittävä. Siirtonopeuteen voi vaikuttaa myös tiedostojärjestelmän pirstoutuminen ja tiedostojen asettelu. Viimeinkin kovalevyjen mekaaninen luonne asettaa myös tiettyjä suorituskyvyn rajoituksia.

SSD: ssä tiedonsiirto ei ole peräkkäistä; se on satunnainen pääsy, joten se on nopeampaa. Lukemisen suorituskyky on jatkuvaa, koska datan fyysisellä sijainnilla ei ole merkitystä. SSD-levyillä ei ole luku- / kirjoituspäitä eikä siten pään liikkeestä johtuvia viiveitä (etsiminen).

Luotettavuus

Toisin kuin kiintolevyasemilla, SSD-levyillä ei ole liikkuvia osia. Joten SSD-luotettavuus on parempi. Kiintolevyn liikkuvat osat lisäävät mekaanisen vioittumisen riskiä. Kovalevyaseman sisällä olevien lautasten ja päiden nopea liikkuvuus tekevät siitä "pään kaatumisen". Pään kaatuminen voi johtua elektronisista vioista, äkillisistä sähkökatkoista, fyysisistä iskuista, kulumisesta, korroosiosta tai huonosti valmistetuista lautasista ja päistä. Toinen luotettavuuteen vaikuttava tekijä on magneettien läsnäolo. Kiintolevyt käyttävät magneettimuistia, joten ne ovat alttiita vaurioille tai tietojen vioittumiselle, kun ne sijaitsevat voimakkaiden magneettien lähellä. SSD-levyillä ei ole tällaisen magneettisen vääristymisen vaaraa.

Kulua

Kun salama alkoi ensin saada vauhtia pitkäaikaiseen varastointiin, huolet aiheutuivat kulumisesta, etenkin joidenkin asiantuntijoiden varoittaessa, että SSD: n toimintatavan takia niiden suorittama rajoitettu määrä kirjoitussyklejä oli mahdollista. SSD-valmistajat panostavat kuitenkin paljon vaivaa tuotearkkitehtuuriin, taajuusmuuttajaohjaimiin ja luku- / kirjoitusalgoritmeihin, ja käytännössä kuluminen on ollut SSD-levyjen aiheuttamaton ongelma käytännöllisimmissä sovelluksissa.^[2]

Hinta

Kesäkuusta 2015 alkaen SSD-levyt ovat edelleen kalliimpia gigatavua kohti kuin kiintolevyt, mutta SSD-levyjen hinnat ovat laskeneet huomattavasti viime vuosina. Vaikka ulkoisten kiintolevyjen hinta on noin 0,04 dollaria gigatavua kohti, tyypillinen flash-SSD on noin 0,50 dollaria / Gt. Tämä on vähemmän kuin vuoden 2012 alkupuolella noin 2 dollaria / Gt.

Itse asiassa tämä tarkoittaa, että voit ostaa 1 TB: n ulkoisen kiintolevyn (HDD) 55 dollarilla Amazonista (katso ulkoisen kiintolevyn myydyimmät tuotteet), kun taas 1 TB: n SSD-hinta maksaa noin 475 dollaria. (katso sisäisten ja ulkoisten SSD-levyjen myydyimpien tuotteiden luettelo).

Hintanäkymät

Vaikuttavassa artikkelissa Verkkotietokone varastointikonsultti Jim O'Reilly kirjoitti kesäkuussa 2015, että SSD-tallennuslaitteiden hinnat laskevat erittäin nopeasti ja 3D NAND -tekniikan avulla SSD saavuttaa todennäköisesti hintapariteetin kiintolevyllä vuoden 2016 lopulla..

SSD-hintojen laskemiseen on kaksi pääasiallista syytä:

1. Kasvava tiheys: 3D NAND -tekniikka oli läpimurto, joka salli SSD-kapasiteetin kvanttihypyn, koska se mahdollistaa 32 tai 64-kertaisen kapasiteetin pakkaamisen kuolemaa kohti.
2. Prosessitehokkuus: Flash-varastojen valmistus on tehostunut ja muottisaannot ovat lisääntyneet huomattavasti.

Joulukuun 2015 artikkeli Tietokonemaailma ennustetaan, että 40% uusista kannettavista tietokoneista, jotka myydään vuonna 2017, 31% vuonna 2016 ja 25% kannettavista tietokoneista, käyttää vuonna 2015 SSD-asemaa HDD-asemien sijasta. Artikkelissa kerrottiin myös, että vaikka kiintolevyjen hinnat eivät ole laskeneet liian paljon, SSD-hinnat ovat jatkuvasti laskeneet kuukaudesta toiseen ja ovat lähellä pariteettiä kiintolevyjen kanssa.

Hintaennusteet HDD- ja SSD-tallennuksille, DRAMeXchange. Hinnat ovat Yhdysvaltain dollareissa gigatavua kohti.

Varastokapasiteetti

Viime aikoihin asti SSD-levyt olivat liian kalliita ja niitä oli saatavana vain pienemmissä koossa. 128 GB: n ja 256 GB: n kannettavat tietokoneet ovat yleisiä käytettäessä SSD-asemia, kun taas HDD-sisäisillä asemilla varustetut kannettavat tietokoneet ovat yleensä 500 Gt - 1 TB. Jotkut valmistajat - mukaan lukien Apple - tarjoavat "fuusio" -asemia, joissa yhdistyvät 1 SSD ja 1 kiintolevy, jotka toimivat saumattomasti yhdessä.

3D NAND -sovelluksella SSD-levyt kuitenkin todennäköisesti poistavat kapasiteettieron kiintolevyasemilla vuoden 2016 loppuun mennessä. Heinäkuussa 2015 Samsung ilmoitti julkaisevansa 2TB SSD-asemia, jotka käyttävät SATA-liittimiä..^[3] Vaikka kiintolevytekniikka loppuu todennäköisesti noin 10 TB: lla, flash-tallennukselle ei ole tällaista rajoitusta. Itse asiassa Samsung julkisti elokuussa 2015 maailman suurimman kiintolevyn - 16 kt SSD-aseman.

Eheytys kiintolevyillä

Kiintolevyjen ja niitä tallentavien magneettisten levyjen fyysisen luonteen vuoksi IO-toiminnot (lukeminen levyltä tai levylle kirjoittaminen) toimivat paljon nopeammin, kun tietoja tallennetaan levylle vierekkäin. Kun tiedoston tiedot tallennetaan levyn eri osiin, IO-nopeudet pienenevät, koska levyn täytyy pyöriä, jotta levyn eri alueet ovat kosketuksissa luku- / kirjoituspäihin. Usein ei ole riittävästi vierekkäistä tilaa kaikkien tietojen tallentamiseksi tiedostoon. Tämä johtaa kiintolevyn pirstoutumiseen. Säännöllinen eheytys tarvitaan, jotta laitteen suorituskyky ei hidastu.

SSD-levyillä ei ole sellaisia ​​fyysisiä rajoituksia luku- / kirjoituspäälle. Joten tietojen fyysisellä sijainnilla levyllä ei ole merkitystä, koska se ei vaikuta suorituskykyyn. Siksi eheytys ei ole välttämätöntä SSD: lle.

melu

Kiintolevylevyt ovat kuultavissa, koska ne pyörittävät. Pienemmissä muotokertoimissa (esim. 2,5 tuumaa) olevat kiintolevyasemat ovat hiljaisempia. SSD-asemat ovat integroituja piirejä, joissa ei ole liikkuvia osia, joten ne eivät aiheuta melua toimiessaan.

Komponentit ja toiminta

Tyypillinen kiintolevy koostuu karasta, jossa on yksi tai useampi litteä pyöreä levy (nimeltään platters), johon tiedot tallennetaan. Lautaset on valmistettu ei-magneettisesta materiaalista ja päällystetty ohuella magneettimateriaalikerroksella. Lukemis- ja kirjoituspäät on sijoitettu levyjen päälle. Lautaset kehrätty moottorilla erittäin suurilla nopeuksilla. Tyypillisessä kiintolevyssä on kaksi sähkömoottoria, joista toinen pyörittää levyjä ja toinen luku- / kirjoituspääkokoonpanon asettamiseksi. Tiedot kirjoitetaan tasolle, kun ne kiertävät luku- / kirjoituspäiden ohi. Lukemis- ja kirjoituspää pystyy havaitsemaan ja muuttamaan materiaalin magnetoitumista välittömästi sen alla.

HDD (vasen) ja SSD (oikea) asemien puretut komponentit.

Sitä vastoin SSD-levyt käyttävät mikrosiruja eivätkä sisällä liikkuvia osia. SSD-komponentit sisältävät ohjaimen, joka on sulautettu prosessori, joka suorittaa laiteohjelmistotason ohjelmistoja ja on yksi SSD: n suorituskyvyn tärkeimmistä tekijöistä; välimuisti, jossa myös hakemistoa lohkojen sijoittelusta ja kulumisen tasotiedoista pidetään; ja energian varastointi - kondensaattori tai paristot - jotta välimuistissa olevat tiedot voidaan huuhdella asemaan, kun virta katkeaa. SSD-levyjen ensisijainen tallennuskomponentti on ollut DRAM-haihtuva muisti niiden kehittämisestä lähtien, mutta vuodesta 2009 lähtien se on yleisemmin NAND-flash-muisti. SSD: n suorituskyky voidaan skaalata laitteessa käytettyjen rinnakkaisten NAND-flash-sirujen lukumäärän mukaan. Yksi NAND-siru on suhteellisen hidas. Kun useita NAND-laitteita toimii samanaikaisesti SSD: n sisällä, kaistanleveys skaalautuu ja suuret latenssit voidaan piilottaa, kunhan tarpeeksi jäljellä olevia toimintoja odotetaan ja kuorma jakautuu tasaisesti laitteiden kesken.

Viitteet

• Wikipedia: Kiintolevy
• Wikipedia: Solid-state-asema
• SSD hinnat ilmaiseksi - Verkkotietokone
• Samsung ilmoittaa 2 kt: n solid-state-asemista työasemille - Samsung-blogi
• Samsung esittelee 2,5 tuuman 16TB SSD: n: maailman suurin kiintolevy - Ars Technica
• Kuluttajien SSD-levyjen ja kiintolevyjen hinnat ovat lähellä pariteettiä
• Kiintolevytoimitukset laskivat 20% vuoden 2016 ensimmäisellä neljänneksellä, saavuttaen monivuotisen alimman tason - AnandTech