HDD vs SSD

Hvor mye raskere er en SSD sammenlignet med HDD-stasjoner og er det verdt prisen?

EN solid state-stasjon eller SSD kan øke hastigheten på ytelsen til en datamaskin betydelig, ofte mer enn hva en raskere prosessor (CPU) eller RAM kan. EN harddisk eller HDD er billigere og tilbyr mer lagring (500 GB til 1 TB er vanlige), mens SSD-disker er dyrere og vanligvis tilgjengelig i 64 GB til 256 GB konfigurasjoner.

SSD-er har flere fordeler over HDD-stasjoner.

Sammenligningstabell

HDD versus SSD sammenligning diagram

	HDD	SSD
Står for	Harddisk	Solid State Drive
Hastighet	HDD har høyere ventetid, lengre lese / skrive ganger, og støtter færre IOPer (inngangsoperasjoner per sekund) sammenlignet med SSD.	SSD har lavere latens, raskere lese / skrive og støtter flere IOPer (inngangsoperasjoner per sekund) sammenlignet med HDD.
Varme, Elektrisitet, Støy	Harddiskstasjoner bruker mer strøm til å rotere tallerkener, noe som gir varme og støy.	Siden ingen slik rotasjon er nødvendig i solid state-stasjoner, bruker de mindre strøm og genererer ikke varme eller støy.
Defragmentering	Utførelsen av HDD-stasjoner forverres på grunn av fragmentering; derfor må de periodisk defragmenteres.	SSD-stasjonens ytelse påvirkes ikke av fragmentering. Så defragmentering er ikke nødvendig.
komponenter	HDD inneholder bevegelige deler - en motordrevet spindel som holder en eller flere flate sirkulære disker (kalt tallerkener) belagt med et tynt lag av magnetisk materiale. Les-og skrivehodene er plassert på toppen av diskene; alt dette er innkapslet i en metallkasse	SSD har ingen bevegelige deler; det er egentlig en minnebrikke. Det er sammenkoblet, integrerte kretser (IC) med en grensesnittkontakt. Det er tre grunnleggende komponenter - kontrolleren, cachen og kondensatoren.
Vekt	HDD er tyngre enn SSD-stasjoner.	SSD-stasjoner er lettere enn harddiskstasjoner fordi de ikke har roterende disker, spindel og motor.
Håndtere vibrasjon	De bevegelige delene av HDD-er gjør dem utsatt for krasj og skade på grunn av vibrasjon.	SSD-stasjoner kan tåle vibrasjon opp til 2000 Hz, noe som er mye mer enn HDD.

Innhold: HDD vs SSD

• 1 hastighet
  • 1.1 Referansestatistikk - lite lese / skrive
• 2 Dataoverføring i en HDD versus SSD
• 3 Pålitelighet
  • 3.1 Slitasje ut
• 4 Pris
  • 4.1 Prisutsikt
• 5 Lagringskapasitet
• 6 Defragmentering i HDDer
• 7 Støy
• 8 komponenter og betjening
• 9 referanser

Hastighet

HDD-disker bruker spinnplater av magnetiske stasjoner og lese / skrivehoder for drift. Så oppstartshastigheten er tregere for harddisker enn SSD-er, fordi det er behov for en opprydding av disken. Intel hevder at SSD-en er 8 ganger raskere enn en HDD, og ​​gir dermed raskere oppstartstid.^[1]

Følgende video sammenligner HDD- og SSD-hastigheter i den virkelige verden, og det er ingen overraskelse at SSD-lagring kommer fram i hver test:

Benchmark statistikk - liten les / skriver

• HDD: Small leser - 175 IOP, Small skriver - 280 IOPs
• Flash SSD: Small leser - 1075 IOPs (6x), Small skriver - 21 IOPs (0.1x)
• DRAM SSDs: Small leser - 4091 IOPs (23x), Small skriver - 4184 IOPs (14x)

IOP står for Input / Output Operations Per Second

Dataoverføring i en HDD versus SSD

I en HDD er dataoverføring sekvensiell. Det fysiske lese / skrivehodet "søker" et passende punkt i harddisken for å utføre operasjonen. Denne søketiden kan være betydelig. Overføringshastigheten kan også påvirkes av filsystemfragmentering og oppsettet av filene. Til slutt introduserer de mekaniske egenskapene til harddisker også visse ytelsesbegrensninger.

I en SSD er dataoverføring ikke sekvensiell; Det er tilfeldig tilgang, så det er raskere. Det er konsekvent leseytelse fordi den fysiske plasseringen av data er irrelevant. SSD har ingen lese / skrivehoder og dermed ingen forsinkelser på grunn av hodebevegelse (søker).

Pålitelighet

I motsetning til HDD-stasjoner har SSD-disker ikke bevegelige deler. Så SSD pålitelighet er høyere. Flytte deler i en HDD øker risikoen for mekanisk svikt. Den raske bevegelsen av platene og hodene inne i harddisken gjør at den er mottakelig for "hodekrasj". Hovedkrasj kan skyldes elektronisk feil, plutselig strømbrudd, fysisk sjokk, slitasje, korrosjon eller dårlig produsert tallerkener og hoder. En annen faktor som påvirker påliteligheten er tilstedeværelsen av magneter. HDDer bruker magnetisk lagring, så de er utsatt for skade eller dataforstyrrelser når de er i nærheten av kraftige magneter. SSD er ikke i fare for slik magnetisk forvrengning.

Slite ut

Når flash først begynte å skaffe fart for langtidslagring, var det bekymringer for slitasje, spesielt med noen eksperter advarsel om at på grunn av SSDs arbeid, var det et begrenset antall skrivesykluser de kunne oppnå. SSD-produsenter legger imidlertid stor vekt på produktarkitektur, kjørecontrollere og lese / skrivealgoritmer, og i praksis har slitasje vært en nonissue for SSD-er i de fleste praktiske applikasjoner.^[2]

Pris

Fra juni 2015 er SSDer fortsatt dyrere per gigabyte enn harddisker, men prisene på SSD-er har falt betydelig de siste årene. Mens eksterne harddisker er rundt $ 0,04 per gigabyte, er en typisk flash SSD omtrent $ 0,50 per GB. Dette er nede fra ca $ 2 per GB tidlig i 2012.

I virkeligheten betyr dette at du kan kjøpe en 1 TB ekstern harddisk (HDD) for $ 55 på Amazon (se bestselgere på ekstern harddisk), mens en 1 TB SSD koster rundt $ 475. (se bestselgere liste for interne SSD og eksterne SSDer).

Prisutsikt

I en innflytelsesrik artikkel for Nettverkscomputing I juni 2015 skrev lagerkonsulent Jim O'Reilly at prisene på SSD-lagring faller veldig fort, og med 3D NAND-teknologi vil SSD trolig oppnå prisparitet med HDD rundt slutten av 2016.

Det er to hovedårsaker til fallende SSD-priser:

1. Økende tetthet: 3D NAND-teknologi var et gjennombrudd som tillot et kvantespring i SSD-kapasitet fordi det tillater pakking 32 eller 64 ganger kapasiteten per dør.
2. Prosess effektivitet: Produksjon av flashlagring har blitt mer effektiv og dørutbyttet har økt betydelig.

En desember 2015 artikkel for Computer World anslått at 40% av nye bærbare datamaskiner solgt i 2017, 31% i 2016 og 25% av bærbare datamaskiner i 2015, vil bruke SSD i stedet for HDD-stasjoner. Artikkelen rapporterte også at mens HDD-prisene ikke har gått for mye, har SSD-prisene konsekvent falt måned over måned og nærmer seg paritet med HDD.

Prisutskrifter for HDD og SSD-lagring, ved DRAMeXchange. Prisene er i amerikanske dollar per gigabyte.

Lagringskapasitet

Inntil nylig var SSD-er for dyrt og kun tilgjengelig i mindre størrelser. 128 GB og 256 GB bærbare datamaskiner er vanlige når du bruker SSD-stasjoner, mens bærbare datamaskiner med HDD-interne stasjoner er typisk 500 GB til 1 TB. Noen leverandører - inkludert Apple - tilbyr "fusion" -drifter som kombinerer 1 SSD og 1 HDD-stasjon som fungerer sømløst sammen.

Men med 3D NAND vil SSDs sannsynligvis lukke kapasitetsgapet med HDD-stasjoner innen utgangen av 2016. I juli 2015 annonserte Samsung at det skulle slippe 2TB SSD-stasjoner som bruker SATA-kontakter.^[3] Mens HDD-teknologien sannsynligvis vil tappe ut på omtrent 10 TB, er det ingen begrensning for flash-lagring. Faktisk, i august 2015, avslørte Samsung verdens største harddisk - en 16TB SSD-stasjon.

Defragmentering i HDDer

På grunn av den fysiske beskaffenheten av harddisker og deres magnetiske tallerkener som lagrer data, fungerer IO-operasjoner (lesing fra eller skriving til disken) mye raskere når data lagres sammenhengende på disken. Når en fil er lagret på forskjellige deler av disken, reduseres IO-hastigheten fordi disken må spinne for forskjellige områder på disken for å komme i kontakt med lese / skrivehodene. Ofte er det ikke nok tilgrensende plass tilgjengelig for å lagre alle dataene i en fil. Dette resulterer i fragmentering av HDD. Periodisk defragmentering er nødvendig for å holde enheten fra å bremse ned i ytelse.

Med SSD-disker er det ingen slike fysiske begrensninger for lese / skrivehodet. Så den fysiske plasseringen av dataene på disken spiller ingen rolle da det ikke påvirker ytelsen. Derfor er defragmentering ikke nødvendig for SSD.

Bråk

HDD-plater er hørbare fordi de spinner. HDD-stasjoner i mindre formfaktorer (f.eks. 2,5 tommer) er roligere. SSD-stasjoner er integrerte kretser uten bevegelige deler og gjør derfor ikke støy når de brukes.

Komponenter og drift

En typisk HDD består av en spindel som holder en eller flere flate sirkulære disker (kalt fat) som dataene registreres på. Platter er laget av et ikke-magnetisk materiale og er belagt med et tynt lag av magnetisk materiale. Les-og skrivehodene er plassert på toppen av diskene. Platters er spunnet på svært høye hastigheter med en motor. En typisk harddisk har to elektriske motorer, en for å rotere platene og en for å plassere lese / skrivehodemonteringen. Data er skrevet til en tallerken når den roterer forbi lese / skrivehodene. Les-og skrivehodet kan oppdage og modifisere magnetiseringen av materialet umiddelbart under det.

Demonterte komponenter av HDD (venstre) og SSD (høyre) stasjoner.

Tilsvarende bruker SSDer mikrochips, og inneholder ingen bevegelige deler. SSD-komponenter inkluderer en kontroller, som er en innebygd prosessor som utfører firmware-nivå programvare og er en av de viktigste faktorene for SSD ytelse; cache, hvor også en katalog med blokkplassering og slitnivåeringsdata holdes; og energilagring - en kondensator eller batterier - slik at data i hurtigbufferen kan spyles til stasjonen når strømmen er tapt. Den primære lagringskomponenten i en SSD har vært DRAM-flyktig minne siden de ble utviklet først, men siden 2009 er det mer vanlig NAND flash-minne. Utførelsen av SSD kan skalere med antall parallelle NAND flash-sjetonger som brukes i enheten. En enkelt NAND-chip er relativt langsom. Når flere NAND-enheter opererer parallelt inne i en SSD, kan båndbreddeskalaene og de høye ventetidene bli skjult, så lenge nok utestående operasjoner er ventende og lasten er jevnt fordelt mellom enheter.

referanser

• Wikipedia: Harddisk
• Wikipedia: Solid State-stasjon
• SSD-priser i en fri høst - Nettverkscomputing
• Samsung kunngjør 2TB solid state-stasjoner for stasjonære datamaskiner - Samsung blogg
• Samsung avslører 2,5-tommers 16TB SSD: verdens største harddisk - Ars Technica
• Forbruker SSD og priser på harddisken nærmer seg paritet
• HDD-forsendelser ned 20% i 1. kvartal 2016, Hit Multi-Year Low - Anandtech