Порівняння SSD-дисків: технічні характеристики, надійність, енергоспоживання

З появою твердотільних накопичувачів виникає безліч питань, що стосуються їх переваг перед звичайним жорстким диском. Розглянемо два варіанти, а також проведемо порівняння SSD з HDD і покажемо недоліки кожного. Коли порівнюються кілька різновидів накопичувачів, будь то флешка, диск, твердотільний накопичувач або вінчестер, необхідно враховувати їх характеристики і технічні можливості. Звичайні диски здатні зберігати інформацію, поки не буде пошкоджена зовнішня оболонка, після чого відновлення даних неможливе. Також відомо, що на деякі диски можна записати дані один раз, а деякі призначені для багаторазового використання процедур запису і стирання. З флеш-накопичувачами користувачам надавалася можливість на постійній основі зберігати дані, не боячись подряпин. Внутрішнє пристрій флешки засноване на мікросхемі і невеликого чіпа пам'яті. Це дозволяє багаторазово її форматувати, підлаштовуючи під потрібний формат, виходячи з поточних потреб. Головним недоліком є відсутність шифрування даних, що піддає їх ризику зараження вірусами або впливом перешкод.


В якості постійного сховища використовують жорсткий диск, величина якого на даний момент досягає 6-8 терабайт. Він встановлюється всередину системного блоку і підключається до материнської плати. У разі виходу його з ладу користувач може відновити частину даних, якщо звернеться до фахівців. Є варіанти зовнішніх накопичувачів, в яких також механічне будова. Їх розміри нічим не відрізняються від стандартних жорстких дисків, а їх корпус надійно закриває всі металеві частини. Однак, як і всі представники даного накопичувача, вони не захищені від фізичного впливу. Підключається зовнішній жорсткий диск за допомогою порту USB, а швидкість передачі даних залежить лише від пропускної спроможності кабелю.


З приходом на ринок накопичувачів SSD продуктивність сховищ перейшла на новий рівень. Їх працездатність, малий час очікування, компактний розмір, невелика вага, мінімальне енергоспоживання і відсутність рухомих частин дозволили їм зайняти лідируючу позицію в області зберігання даних. Кожен твердотільний накопичувач має свою бітність шифрування даних. Саме ця якість дозволяє підключати як стаціонарні, так і портативні носії до будь-яких пристроїв без побоювання зараження вірусом або пошкодження даних перешкодами. Портативні версії підключаються за допомогою роз'ємів USB і Thunderbolt. Останній часто використовується в макбуках і володіє високою швидкістю передачі даних.

Принцип роботи жорсткого диска

Перш ніж проводити порівняння SSD і HDD накопичувачів, потрібно зрозуміти принцип роботи обох дисків. Жорсткий диск або ПЗУ (постійне запам'ятовуючий пристрій) призначений для тривалого зберігання даних та операційної системи, без якої комп'ютер є просто купою заліза. Не можна плутати жорсткий диск з оперативкою, так як вона володіє меншим запасом пам'яті і усі дані в ній піддаються стирання після вимикання комп'ютера. Абревіатури ОЗУ і ПЗУ - це абсолютно різні речі, але багато починаючі користувачі плутають їх.
Механічний вид накопичувача складається з декількох маленьких дисків, розташованих один на одному. Кожен диск має магнітним покриттям. Спеціальна головка виробляє зчитування або запис даних, за допомогою її переміщення над поверхнею диска, який обертається на високій швидкості. Цей процес займає деякий час, перш ніж стає відомий результат. У сучасних комп'ютерах може бути встановлено до шести жорстких дисків, кожен по шість терабайт. На відміну від оперативної пам'яті, обсяг механічного накопичувача необмежений.

Робота

Порівняння SSD з жорстким диском можна почати з його внутрішнього опису, так як саме конструкція відрізняє накопичувачі один від одного. Всередині твердотельника знаходиться одна мікросхема, на якій розташовані контакти для підключення і чіпи пам'яті. Також накопичувач може бути з роз'ємом 25 а може підключатися за допомогою інтерфейсу PCI-E. На деяких материнських платах є роз'єм М2 який також призначений для твердотільного накопичувача з аналогічним способом підключення. У порівнянні з швидкості SSD і HDD виграє перший варіант, так як мікросхема - це не механіка. Принцип роботи SSD полягає в тому, що диск миттєво обробляє запит, який відправляє процесор. Після цього накопичувач звертається безпосередньо до запитуваної інформації, що значно скорочує час затримки і прискорює роботу диска. Головка витрачає багато часу на послідовне зчитування та пошук потрібних даних, але на платі немає таких пристроїв, тому диск миттєво реагує на запит користувача. Це зайвий раз доводить, що використання мікросхем набагато продуктивніше, ніж диск з магнітним покриттям.

Історичні дані

Магнітні жорсткі диски мають багату історію та еволюцію, яка почалася в 1956 році. Тоді завдяки компанії IBM з'явився перший магнітний накопичувач з об'ємом 375 мегабайт. Конструкція цього жорсткого диска складалася з п'ятдесяти круглих пластин, а їх діаметр дорівнював 61 сантиметру. Ця конструкція займала чимало місця, а комп'ютер в цілому був розміром з однокімнатну квартиру. Такими комп'ютерами користувалися науково-дослідні інститути та уряди різних країн до 1969 року. Однак через десять років жорсткі диски зазнали тотальні зміни, як і комп'ютери в цілому. Їх здібності ставали більш різноманітними, а розміри все менше. Спочатку у світ вийшли диски з розміром 525 дюймів, а після них - 35 і 25 дюйма надійшли на ринок. Ємність такого накопичувача не доходила і до півтора мегабайт, а для запуску комп'ютера потрібно провести деякі маніпуляції. Для початку вставлялася дискета, потім запускався комп'ютер, а після цього доводилося вводити кілька команд, щоб запустити операційну систему. Так як більша частина комп'ютерів на той момент не мала вбудованого накопичувача, доводилося підключати знімний носій і вводити ряд команд, щоб система запустилася. Тепер же використовується спеціальний протокол САТА третього покоління, який володіє великим обсягом пам'яті (до восьми терабайт), а також набором інструкцій. Серед них є спеціальний контролер, який дозволяє спостерігати за його станом та попереджувати загрозу.

Ще трохи історії

Порівняння SSD з механічними накопичувачами почалося не так давно, як з'явилися магнітні жорсткі диски. Перший ноутбук, в якому оселився даний накопичувач, був OLPC XO–1. В силу своєї компактності ноутбуки не могли собі дозволити жорсткі повнорозмірні диски. Тому виробники прийняли рішення на користь твердотільних накопичувачів, так як вони займають менше місця і не споживають багато енергії, що добре для портативних комп'ютерів, тому що в такому випадку батарея не буде швидко розряджатися. Слідом за цим ноутбуком наспіла фірма "АСУС", де чіпи пам'яті розміщувались прямо на материнській платі. Це дозволило заощадити місце і скоротити час відповіді на запит. Обсяг такого SSD становив два гігабайти. Пізніше з'явилися більш практичні ноутбуки з поліпшеними варіантами накопичувачів.

Порівняння SSD і HDD в ціні

Перша різниця між двома видами відчувається у вартості. Стандартні жорсткі диски доступні будь-якому користувачеві, так як ціновий діапазон цілком прийнятний. Інша справа - твердотільний накопичувач, який разюче відрізняється в ціні. Вся справа в тому, що матеріали, з яких виготовляються накопичувачі, коштують по-різному, тому такий різний ціновий діапазон. Однак і донині це питання вважається актуальним, тому виробники намагаються шукати аналогові матеріали, що вже можна помітити по тому, як стрімко знижується ціна на подібні пристрої.

Швидкість

Порівняння швидкості SSD і HDD приводить до висновку, що все-таки перший варіант перевершує другий. Справа в тому, що SSD працює практично в два рази швидше, що дозволяє за кілька секунд завантажувати систему і "ненажерливі" гри. Це відбувається тому, що скорочується час пошуку відповіді на запит, так як немає необхідності чекати, поки диск відшукає інформацію і вважає її. На відміну від HDD у цього представника немає диска з послідовним записом інформації. Середня швидкість жорсткого диска останнього покоління - 300 мегабайт, а твердотільне сховище володіє швидкістю до 600 мегабайт в секунду. Тільки єдине "але" змусить бути уважніше - дані будуть видалятися з такою ж швидкістю, як і завантажуватися, тому варто уважно переглядати видаляються файли.

Фрагменти і жорсткі диски

Тепер, коли з порівнянням швидкостей SSD і HDD все стало зрозуміло, можна перейти до "ахіллесову п'яту" жорсткого диска. Механічний накопичувач менше напружується, коли має справу з ємними файлами, зразок фільмів у високій якості. Однак, коли справа стосується запису безлічі дрібних даних, це призводить жорсткий диск в технічне замішання, тому що треба обробити кожен файл. З кожною наступною операцією стирання і запису накопичувач починає працювати все повільніше. Це обґрунтовано тим, що на поверхні магнітного диска розташовано чимало файлів, а коли користувач клацає двічі по якого-небудь з них, головка намагається її відшукати і рахувати. Тобто виходить, що порушується послідовність даних, а це призводить до фрагментації. Таким чином, завантажені дані займають їх місце і порушують порядок. Для такого роду проблем створено чимало програм, які виробляють дефрагментацію жорсткого диска і будують нову ланцюжок послідовних даних. Ця процедура дозволяє накопичувачу прослужити ще деякий час. Постійна дефрагментація запобігає появі пошкоджених секторів і нормалізує роботу жорсткого диска.

Переваги

Головним якістю в порівнянні роботи SSD і HDD вважається висока зносостійкість. Відсутність механічних частин, що дозволяє працювати на комп'ютері з твердотілим накопичувачем в самих екстремальних умовах, наприклад, в дорозі, де всюди вібрації. Якщо на ноутбуці використовується диск SSD, то навіть падіння не зашкодить його вміст. У зовнішніх носіїв такого типу такі ж переваги, проте і ціна немаленька. Багато користувачів воліють робити покупки в онлайн-магазинах. Вони пересилають свої замовлення з допомогою різних служб доставки, проте не всі служби сумлінно виконують свої обов'язки. Саме тому висока міцність так важлива, інакше неможливо вгадати, якої шкоди було отримано. Якщо при порівнянні надійності SSD виникає питання ушкодження при механічному ударі, то в цьому варіанті у диска багато більше ймовірності вціліти. У HDD такого шансу взагалі немає. Справа в тому, що його пристрій дуже крихке, а найменша вібрація може вивести його з ладу. З цієї причини рекомендується ніяк його не піддавати зовнішнього фізичного впливу, так як це призведе до абсолютної несправності. Легка вібрація, один поштовх - і сховище перетворюється купу непотрібних запчастин. Незважаючи на такий незамінний якість, у SSD є і недоліки. Серед них варто відзначити обмеження по використанню. У всіх твердотільних накопичувачів є певна кількість циклів запису, які закінчуються через вісім років використання. Після їх завершення може статися що завгодно - диск може пропрацювати ще день чи місяць, а може миттєво відключитися. Виробники поступово збільшують кількість циклів перезапису, але досягти нескінченного результату ще не вдалося. У цьому випадку порівняння жорстких дисків SSD і HDD призводить до вирішення на користь другого варіанту.

Розміри

Оскільки вважається, що майбутнє за нанотехнологіями, саме з цієї причини виробники намагаються зменшувати пристрою до самих компактних розмірів. Однак, чим менше розмір, тим менше обсяг пам'яті. Таким чином, найменший HDD володіє всього 320 гігабайтами. Подолати цей поріг неможливо, тому що це суперечить всім законам фізики. В області SSD все набагато оптимістичніше, так як мікросхеми можуть бути будь-якого розміру, а механічні деталі займають багато місця. Ці технології дозволяють використовувати в сучасних ультрабуках більш тонкі корпуси. Єдина заковика залишається тільки в обмеженні циклів перезапису.

Рівень шуму

Навіть найсучасніше механічний пристрій видає шум при роботі. Обертання дисків, шерех голівки, що зчитує - з часом ці звуки стають голосніше. Також обертання підвищує температуру диска, що призводить до сильного тепловиділення. Так як жорсткий диск не володіє власним охолодженням, доводиться встановлювати додаткові вентилятори в корпусі для кращого охолодження. Тим часом енергоспоживання SSD в порівнянні з HDD набагато менше, а відповідно - пристрій менше гріється. Все це завдяки вбудованому контролеру температури, який відключає систему, якщо твердотільний накопичувач піддається надмірному перегріву.

SSD 120 Gb

Порівняння бюджетних SSD варто почати з їх конструкції. Вони використовують роз'єм SATA 35. Звичайно, їх розміри підходять під 25-дюймові роз'єми, але в сучасних корпусах розміщуються спеціальні санчата, завдяки яким твердотільний накопичувач може підключатися через стандартні порти. Ще можна скористатися перехідниками, але це додаткові витрати. Найпоширеніший вид для порівняння SSD - Kingston. Ця фірма одна з перших почала освоювати ринок твердотільних накопичувачів. Відмінність цього диска в тому, що навіть якщо в корпусі немає салазок, той в комплекті з ним буде представлена спеціальна деталь. Монтується вона в корпус допомогою приміщення в стандартний роз'єм, після чого кріпиться гвинтиками до корпусу. Успішна у виробництві жорстких дисків компанія WD теж представила світу свій зразок флеш-накопичувача, у якого є інтерфейс SATA 3. У порівнянні SSD 120GB цей представник має ряд якостей: Спеціальна розробка Trim дозволяє працювати накопичувача в режимі високої продуктивності протягом всього терміну служби. Щоб контролеру було легше справлятися зі своєю роботою, яка полягає у визначенні блоків, дана технологія самостійно проводить перевірку записів. Як і у попереднього SSD жорсткого диска, у цій моделі термін служби складає близько тисячі годин, а також підвищена ударостійкість. З-за того, що споживана енергія у представників твердотільних накопичувачів низька, це продовжує роботу акумулятора портативних комп'ютерів.

SSD Samsung

Твердотільні накопичувачі однієї фірми можуть функціонувати по-різному, тому варто провести порівняння SSD Samsung. Модель MZ-750250BW володіє об'ємом пам'яті в 240 гігабайт. Для зберігання великого обсягу даних, що цього замало, але для операційної системи цілком достатньо. Також на нього можна помістити будь-яку продуктивну гру або програму для роботи з графікою. Багато виробники не рекомендують використовувати твердотільні накопичувачі в якості постійного сховища. По-перше, це непрактично і дорого, а по-друге, для кращої швидкості обробки даних на диску повинно залишатися деяка кількість вільного місця. Тому не можна SSD повністю заповнювати. Одним із самих незамінних якостей цього диска є те, що в ньому ідеально поєднуються ціна і якість, що важливо для таких пристроїв. Якщо порівнювати контролери SSD, то дана фірма використовує Samsung MGX, в якій удосконалено методи корекції помилок, а також є опція, завдяки якій використовується буфер на основі оперативної пам'яті нового покоління. Порівняння SSD дисків на цьому не закінчується. Швидкість роботи диска, просто феноменальна - 520540 мегабайт в секунду, але термін служби всього мільйон годин, після чого накопичувач буде демонструвати відмову. Виробники не дарма вказують кількість годин роботи, тому що по їх закінченні диск уже не можна буде відремонтувати по гарантії. Серед переваг можна також відзначити невелику вагу, що позитивно позначається на вазі всієї системи, а також здатність шифрування інформації. Як і багато диски, цей має апаратним шифруванням в 128 біт. У іншого представника цієї фірми, MZ-75E1T0B, в наявності один терабайт пам'яті. Для більшої пропускної здатності у диска є робочий інтерфейс SATA 600 а кеш становить один мегабайт. У порівнянні з швидкості SSD обох моделей рівні між один одним. Даний диск споживає всього три з половиною вати при виконанні майже тридцяти тисяч операцій в секунду. А при пасивному режимі споживаність енергії знижується до одного вата.

SAS і SSD порівняння

Роз'єм SAS є універсальним, оскільки може підключатися практично до будь-якого інтерфейсу для жорстких дисків. Однак, порівнюючи SAS і SSD, можна помітити, що у першого варіанту набагато менший обсяг пам'яті на відміну від твердотільного накопичувача. Він складає всього 300 гігабайт. Серед переваг даного підключення можна відзначити, що конфігурації SAS в установці перевершують аналоги, так як інсталяція проходить в полегшеному вигляді. А їх надійність нітрохи не поступається твердотілим жорстким дискам. Придбання такого роду дисків передбачає і наявність до них контролера, що призводить до додаткових витрат, тому варто грамотно розподілити бюджет на покупку сервера. Порівняння SSD дисків допоможе визначитися з вибором. Завдяки своїй відмовостійкості жорсткі диски на базі SAS використовуються в серверних цілях. Жорсткі диски стандартного типу можуть підключитися до SAS, але зворотної сумісності не існує, навіть з перехідниками. Єдиним вагомим недоліком, крім малого обсягу, є ціна, яку деякі користувачі вважають непомірно завищеною.

SSD Intel

Іменита компанія, яка відома виробництвом процесорів, випустила і твердотільні накопичувачі. Продажі дисків дозволили компанії надійно закріпитися на ринку даного асортименту. Відомо, що чіпи цієї фірми є найдорожчими, тому і накопичувачі будуть коштувати великих грошей. Тепер можна провести порівняння SSD Intel між собою. Отже, модель Р4800Х має 750 гігабайтами пам'яті і підключенням через інтерфейс 25. Диск випущений в продаж в четвертому кварталі 2017 року. При роботі в активному режимі споживає до 18 ватт, а пасивне час енергоспоживання становить 6 ват. Може працювати при температурі 70 градусів за Цельсієм, і цей поріг краще не переступати. Виробник гарантує п'ять років безвідмовної роботи, після чого гарантія закінчується. Далі диск може продовжувати працювати вже невизначений час. По шифруванню можна додати, що воно 256-бітне, а це забезпечує захист даних при магнітних і вірусних атаках. Унікальна технологія Memory Drive забезпечує низький рівень затримки і високу надійність твердотільного накопичувача даного виробника. Саме ця технологія дає зрозуміти системі, що диск необхідно розпізнавати як DRAM, не займаючи багато часу. Інша технологія, яка зустрічається в накопичувачах лише цього виробника, називається Optane. Вона допомагає усувати вузькі місця за рахунок вдосконаленої пам'яті, яка є недорогою, швидкою і енергозалежною. Ні в однієї фірми немає навіть близько схожих аналогів, що робить порівняння контролерів SSD цієї марки унікальними. Однак ціновий сегмент дуже бентежить багатьох користувачів, так як такий диск можна придбати не менш ніж за 200 тисяч рублів. Інший представник, який володіє аналогічним об'ємом пам'яті, що теж з'явився в кінці 2017 року. Першим видимим відмінністю від попереднього варіанту є спосіб підключення. Цей твердотільний накопичувач працює через інтерфейс PCI-E і володіє меншим розміром. Затримка, швидкість запису, швидкість читання, бітність шифрування і гарантія абсолютно збігаються з попереднім варіантом. Так компанія, відома на весь світ своїми високоякісними процесорами, стала однією з успішних представників постачальників твердотільних накопичувачів.

Висновок

Багато користувачі приходять в замішання, коли постає вибір сховища. Для початку варто визначитися з ціновою категорією. У разі якщо бюджет обмежений, а накопичувач потрібен з великим обсягом пам'яті, то вибір впаде на жорсткі диски. Якщо ціна не має значення, то можна вибрати і твердотільний накопичувач. Після цього йде суперечка про якість і швидкості. Звичайно, наявність рухомих частин і особливості конструкції роблять жорсткі диски найбільш вразливими до фізичного урону, тому вони не годяться для роботи в екстремальних умовах. Інша справа - SSD. Тут геть відсутні механічні частини, що дозволяє працювати з портативними пристроями в будь-якому місці і в будь-яку погоду. Що стосується швидкісних якостей, то переможець очевидний - SSD. Так, звичайні накопичувачі можуть лише половину того, що вміє твердотельник, тому він всяко перевершує всіх опонентів. Універсальним вважається диск SAS, який чудово справляється як з низькорівневими даними, так і з високошвидкісними. Ще один важливий критерій вибору - це призначення. Для запуску вимогливих і ємних даних ідеально підходить SSD, а також для зберігання на ньому операційної системи. Щоб зберігати файли довгострокового призначення, на кшталт фільмів і музики, безпрограшним варіантом стане механічний накопичувач, так як він недорогий, а для таких операцій швидке завантаження не потрібна. Якщо йде збірка серверного обладнання, то користувачеві варто кинути погляд у бік SAS, який створений для роботи з серверами. Єдиний недолік - це малий обсяг пам'яті при універсальному підході до обробки інформації. Тепер трохи по експлуатації: Для справної роботи жорсткого диска рекомендується періодично проводити операцію по його дефрагментації. Не проводити програмні експерименти, якщо немає належного досвіду поводження з утилітами. Для відновлення видалених даних або інформації з несправного сховища варто скористатися ліцензованими версіями програм, так як вони дійсно здатні допомогти вирішити проблему. Справа в тому, що в інтернеті є шанс скачати заражену вірусом програму, яка остаточно зіпсує диск. Все твердотільні накопичувачі мають свій термін експлуатації, який зараз досяг рекордної позначки у вісім років. Це пов'язано з обмеженою кількістю циклів перезаписів. Тому варто з розумом підходити до всіх завантажень і видалення даних. При підключенні SSD не завжди він відображається в операційній системі або Біосі. Для того, щоб це виправити, існує ряд програм, які допомагають визначити проблему. Зазвичай це буває, якщо є приховані сектора, не присвоєно буква томи або диск не відформатовано. У такому разі потрібно його відформатувати, вибравши відповідний формат зберігання даних. Це були поради по експлуатації для досвідчених користувачів. Новачкам, які вперше зіткнуться з проблемами, пов'язаними з роботою накопичувача будь-якого виду, варто скористатися послугами фахівців з комп'ютерної техніки. За певну плату можна дізнатися про неполадки і засоби їх усунення.