О дисках SSD и HDD всё чаще можно услышать в контексте ускорения компьютера. Конечно, это основное различие между ними, но не единственное.
Содержание
Типы компьютерной памяти
Память в компьютере – это место, в котором хранятся данные. Память делится на эфемерную (например, оперативная память или ОЗУ), которая сохраняет данные только до тех пор, пока компьютер работает, и постоянную (энергонезависимая), которая хранит данные даже после отключения питания.
Её также можно разделить по устройству, а точнее – по типу. Можно выделить магнитные носители (например, жесткие диски HDD, SSHD), оптические, полупроводниковые и флеш-память.
Различия между дисками HDD и SSD
Конструкция носителя
Главным отличием, которое первое приходит на ум, – это внутреннее устройство.
Жесткие диски HDD являются магнитными носителями информации. Для их чтения используется специальная, подвижная головка, которая движется вдоль круглых магнитных пластин, используемых для хранения данных, и, таким образом, осуществляет поиск файлов.
Носители SSD классифицируются как флэш-память, построенная только из ячеек NAND Flash. Это позволяет гораздо быстрее производить чтение и запись файлов на SSD – всё благодаря тому, что чтение происходит без участия подвижных элементов. Подвижные части должны прибыть в расположение файла и не могут одновременно присутствовать в нескольких местах (что еще более замедляет чтение или запись нескольких файлов).
Громкость во время работы и устойчивость к повреждениям
Подвижные элементы также отвечают за появление шумов в процессе работы диска. Твердотельные накопители, лишенные этих движущихся частей, работают бесшумно. Кроме того, они также более устойчивы к повреждениям (опять же это связано с отсутствием механических частей, которые могут смещаться, например, в случае падения).
Кроме того, SSD имеют ряд других преимуществ – они более энергоэффективны, меньше нагреваются и не требуют дефрагментации.
Емкость, устойчивость к перегреву и безопасность данных
Жесткие диски HDD также имеют много преимуществ. Самое важное – соотношение объема и цены – вы легко найдете вместительный жесткий диск (например, 2 ТБ) по хорошей цене.
HDD гораздо лучше подходят для хранения файлов и документов – в основном из-за того, что обеспечивают больше места для данных. Они также более устойчивы к высоким температурам.
В случае сбоя жесткого диска, вы можете восстановить его содержание. В случае твердотельного диска, потеря данных, как правило, необратима, а попытка восстановления отнимает много времени и средств.
Как использовать преимущества обоих типов носителей
Лучшим вариантом является наличие двух дисков: SSD и HDD. На немного меньшем носителе SSD можно установить операционную систему, программы и игры. Благодаря этому приложения будут запускаться гораздо быстрее, а операционная система станет намного более чувствительной к действиям пользователя. Компьютер будет быстрее включаться и реагировать на команды. Преимущества SSD вы оцените также в киберспорте: сайты быстрее загружаются, а игра запускается в более короткие сроки.
Для хранения файлов – фотографий, музыки и документов – вы можете выделить диск HDD, на котором найдётся достаточно места для этих файлов.
Таким образом, желательно иметь на компьютере два диска: один HDD, а вторым – SSD. Вместе с тем, жесткий диск HDD должен иметь хорошую скорость оборотов, благодаря чему доступ к файлам будет удобным и эффективным.
От чего зависит скорость записи и чтения
Различия в конструкции
В случае компьютерных дисков – HDD и SSD – скорость записи и чтения зависит, в первую очередь, от их типа. HDD-носители более механические, это может в некоторых случаях замедлить процесс чтения и записи. SSD не имеют движущихся механических частей, благодаря чему запись и считывание происходит быстрее, независимо от расположения файла на диске.
Для дисков HDD большое влияние на скорость действия имеет скорость вращения (об/мин), т.е. количество оборотов пластины диска за минуту. Чем оно больше, тем быстрее жесткий диск реагирует на команды.
Лучше всего выбрать модель, которая имеет скорость вращения шпинделя 7200 об/мин. Большее значение имеет смысл в случае диска, который будет использоваться для хранения операционной системы и программ.
Емкость диска
Конечно, всегда важным остаётся вопрос о емкости диске и количестве свободного места – быстрее будет работать жесткий диск, на котором осталось не менее 10% свободного места (т.е. в случае диска 1 ТБ должно быть ок. 100 ГБ), чем заполненный «под упор».
Очень большое значение имеет размер кэш-памяти, которая ускоряет доступ к данным. Чем её больше, тем лучше. В данный момент на рынке вы найдете как модели, которые имеют 128 или 256 МБ кэш-памяти.
Стандарт SATA
Большое значение имеет также интерфейс. В старых компьютерах это был интерфейс ATA (англ. Advanced Technology Attachment, известный также как IDE – Integrated Drive Electronics), который со временем был вытеснен более поздней версии SATA (Serial ATA).
В данный момент материнские платы компьютеров оснащаются интерфейсом SATA III, который может работать со скоростью до 6 Гбит/с и обеспечивает пропускную способность 600 МБ/сек.
SATA III обратно совместим с SATA II – это означает, что диск SATA III будет работать через интерфейс SATA II материнской платы в компьютере, но будет делать это заметно медленнее, в соответствии со стандартом SATA II. С совместимостью SATA III и SATA I бывает по-разному, но, как правило, всё должно работать.
В случае выбора HDD стоит руководствоваться тем, какой интерфейс у вас на материнской плате компьютера и выбрать диск в таком же стандарте, благодаря чему, Вы будете использовать все возможности компьютера.
Если вы ищете диск SSD в стандарте SATA, даже к старой материнской плате в стандарте SATA II можно подключить диск SSD SATA III – он лучше использует свои возможности даже в этом случае, хотя и не так быстро, из-за ограничения скорости на материнской плате. Однако, будет работать значительно лучше и быстрее, чем HDD с тем же интерфейсом.
Протокол обмена данных
Еще одним важным вопросом является используемый протокол. В случае SSD это может быть AHCI или NVMe.
Протокол AHCI был создан для жестких дисков HDD, в то время, когда ещё никто не ждал появления более быстрых носителей. Возникшие позже SSD-накопители имели огромный потенциал в плане потока данных, однако, он сильно ограничивался устаревшим протоколом.
Для новых быстрых жестких дисков был создан новый протокол NVMe . Его возможности показывает приведенная ниже таблица:
Рекомендуемые модели дисков SSD, HDD, карт памяти
| Жесткий диск HDD Seagate 1 TB |
|---|
|
| SSD ADATA 128 ГБ |
|
| Твердотельный накопитель GOODRAM 240 GB |
|
| Твердотельный диск Samsung 250 Гб 960 EVO |
|
| Описание | Значение | Значение-2 | Значение-3 |
|---|---|---|---|
| Объем накопителя, в ГБ | 240 | 240 | 120 |
| Сколько можно записать (до отказа, с сайта производителя), в ГБ | 80000 | 80000 | 40000 |
| Сколько записывается за день, в ГБ | 20 | 30 | 9 |
| Сколько дней прослужит диск | 4000 | 2666,6 | 4444,4 |
| Сколько лет прослужит диск | 10,95 | 7,30 | 12,17 |
Поэтому, лично моя точка зрения, что SSD диск проживет не менее, чем тот же HDD (прим.: для обычного пользователя "средней руки") .
Вопрос 6: время загрузки Windows станет 8 сек., правда?
Ответ:
И да, и нет. Дело в том, что сложно сказать о том, за сколько загрузится ваша ОС Windows, т.к. на это влияет много факторов: какая реальная будет скорость работы нового SSD диска, сколько и какие программы у вас в автозагрузке, версия Windows, оптимизирована ли она и т.д.
Вот один из примеров на фото ниже: после установки SSD система (Windows 7) стала загружаться за 15 сек., вместо 49. По-моему, весьма неплохое ускорение.
Загрузка Windows разница
Также весьма показательный пример: пока один игрок в WOW ждет загрузки игры, другой уже начал играть и летит на грифоне.
SSD VS HDD — на примере игры WOW
Вопрос 7: стоит ли переходить на SSD диск? Его основные преимущества.
Ответ:
Пожалуй, здесь решает каждый сам для себя. Мое мнение, если есть средства — то, конечно, стоит (по крайней мере, под системный диск с Windows). Приведу основные преимущества, и прокомментирую их, а уж там сами решите. ☺
- Бесшумность. Многие жесткие диски трещат во время работы, чем очень сильно раздражают (особенно, ночью). SSD диск априори бесшумный!
- Более высокая скорость работы (об этом вся эта статья, более не комментирую);
- Низкий вес: особенно актуально для ноутбуков, которые нужно переносить с собой;
- Меньшее энергопотребление: актуально также для ноутбуков, батарея в среднем будет работать на 10-15% дольше, после замены HDD на SSD;
- Не так сильно боится тряски и вибрации;
- Не подвержен перегреву;
- Не нужно дефрагментировать.
Вопрос 8: сейчас стали появляться SSD M2 диски (которые в несколько раз быстрее чем SATA диски). Стоит ли на них переходить?
Ответ:
Во-первых, диски SSD M2 могут быть разными: как SATA, так и PCI-E (SATA вариант работает точно с такой же скоростью как классические SSD). Если говорить о современных SSD M2 (NVMe) — то да, в синтетических тестах они показывают раз в 5 большую производительность, чем SSD (SATA III). Скрин теста привел ниже.
Тест скорости накопителей SSD (NVMe, SATA), HDD | Кликабельно (Crystal DiskMark — утилита для теста)
SSD M2 — как выбрать накопитель (тонкости с SATA и PCI-E, 2242, 2260, 2280, и ключами) — https://ocomp.info/ssd-m2-kak-vyibrat-nakopitel.html
Однако, на практике (в реальных задачах) — разница в скорости не так уж очевидна. Например, различные документы Word, Excel и пр. "мелочь" будут открываться на SSD (NVMe) также моментально, как и на SSD SATA. При загрузке Windows — можно выиграть 3-5 сек., некоторые уровни игр будут загружаться быстрее (например, WOW на скрине ниже: 15 сек. против 13 сек.; но это не так существенно (на мой взгляд) ).
Скорость загрузки игры — 15 сек. против 13 сек. (SSD M2 NVMe и SSD SATA)
В общем, если подводить некий итог: после перехода с HDD на SSD (SATA) — вы заметите существенное ускорение своего компьютера; после перехода с SSD (SATA) на SSD M2 (NVMe) — ускорение далеко не так очевидно (и заметно лишь при выполнении определенных задач).
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.
