Как выбрать жесткий диск для компьютера: чем HDD отличается от SSD, на что смотреть

Жесткий диск в компьютере выполняет задачу длительного хранения информации и предоставляет ее по запросу процессора для оперативной обработки.

Основных причин, когда возникает необходимость выбора жесткого диска (накопителя), четыре:

• Комплектация нового компьютера или ноутбука;
• Старый накопитель сбоит или пришел в негодность;
• Увеличение общего объема памяти;
• Для резервного копирования.

Конструктивно жесткие диски (их другое название – винчестеры) делятся на два больших класса: механические HDD и твердотельные SSD. Существуют также встроенные накопители и внешние накопители.

При их выборе учитываются такие параметры:

• Общий объем хранения информации;
• Надежность в работе;
• Скорость доступа к информации;
• Гарантированный срок службы;
• Цена в соотношении с качеством;
• Шумность;
• Выделение тепла при работе;
• Потребление энергии.

Также при покупке жесткого накопителя нужно обязательно учитывать его конструктивную особенность – протокол соединения с материнской платой.

Современный протокол – SATA. Но еще остаются в наличии накопители со старыми протоколами – IDE (ATA, PATA), SCSI.

Все перечисленные выше параметры и будут рассматриваться на протяжении всей статьи при описании и сравнении существующих марок и моделей жестких накопителей.

До 2007 года все накопители пользовательских данных в компьютерах были только HDD – Hard Disk Drive («жесткий диск»). Раннее их название – «накопитель на жестких магнитных дисках» (НЖМД).

В 2007 году появился первый экспериментальный ноутбук с твердотельной памятью OLPC XO-1, а после него фирма Asus начала выпускать линейку устройств, имеющих накопитель SSD – Solid State Drive («твердотельный накопитель»). В 2009 году началось массовое производство SSD.

Важно. До возникновения SSD термин «жесткий диск» был синонимом для любого накопителя перезаписываемой (динамической) памяти компьютера. Сейчас правильно будет называть «жестким диском» HDD, а SSD соответственно – «твердотельным накопителем». Или еще проще, упоминать по аббревиатуре.

Конструктивные особенности HDD

В HDD информация записывается и хранится путем намагничивания адресных областей в дорожках и секторах магнитного диска – пластины из керамики, стекла или алюминия со специальным магнитным слоем. Запись и считывание производится через специальные магнитные головки.

Несколько таких магнитных дисков в устройстве HDD (сейчас до восьми) формируют цилиндр, который вращается на шпинделе. Его скорость вращения – от 4000 до 15000 оборотов в минуту. Количеством дисков наращивается общий объем хранения данных в устройстве.

Такая хрупкая конструкция HDD винчестеров требует бережного к ним отношения при перемещении, и отсутствия механических воздействий (ударов).

Управление устройством HDD выполняет специальная плата с промежуточной памятью (буфер кэш) объемом до 1024 МБ. Кэш память помогает диску HDD предварительно собирать файл для дальнейшей его обработки.

Максимальный объем памяти современных устройств HDD достигает 20 Терабайт.

По назначению дисковые накопители разделяют:

• Для компьютеров и ноутбуков;
• Для серверов;
• Для видеонаблюдения;
• Для сетей.

По типоразмеру HDD разделяют на 2 типа:

• 2,5 дюйма – для ноутбуков;
• 3,5 дюйма – для персональных компьютеров, сетей, серверов и видеонаблюдения.

Преимущества HDD – низкая цена, большие объемы памяти, высокая ресурсная надежность, большое число циклов перезаписи.

Недостатки HDD – низкая скорость работы, большое выделение тепла, высокое потребление энергии, шум при работе. Необходимость проведения де фрагментации диска.

Конструктивные особенности SSD

Твердотельный энергонезависимый накопитель SSD для хранения информации использует флэш-память, являющую собой полупроводниковую микросхему типа NAND.

Основу флэш-памяти составляют МОП-транзисторы с плавающим затвором, изолированным между затвором управляющим и р-слоем, и отрицательный заряд хранится в нем бесконечно долго.

Технология NAND являет собой трехмерную матрицу размещения транзисторов и затворов, обеспечивающую доступ к каждому заряду (биту информации).

Управление устройством SSD осуществляется через полупроводниковый контроллер.

Весь накопитель SSD представляет собой совокупность микросхем без каких-либо механических частей.

Преимущества SSD – высокое быстродействие, бесшумность, устойчивость к механическим воздействиям, компактность, восстанавливаемость данных. Для SSD нет необходимости проводить дефрагментацию.

Недостатки SSD – высокая цена, ограниченное число циклов перезаписи, и меньшая емкость накопителя.

Отдельные параметры, по которым сравнивают HDD и SSD

Фрагментация диска

Является проблемой для HDD по факту их самого существования. Заключается в том, что при записи информации система хаотично раскидывает записываемый файл кусками в отдельные свободные области (фрагменты) диска.

Отсутствует проблема только при первом заполнении диска, когда все пространство свободно, файл размещается монолитно в одном месте, и диск в работе «летает» с большой скоростью.

Но по мере заполнения диска файлами и удаления отдельных файлов в процессе работы, освободившиеся места на диске размещены бессистемно в разных местах. И теперь система «разбрасывает» новый записываемый файл кусками в эти свободные места. Поэтому поиск в дальнейшем все больше замедляется.

Так как доступ к каждому адресу информации на HDD реализуется механически (при вращении диска считывающая головка выбирает данные из области напротив самой головки), то время доступа все время увеличивается.

Поэтому говорят, что диску HDD «нравятся» огромные файлы и «не нравятся» мелкие файлы типа фотографий

Для ослабления описанной проблемы в дисках HDD периодически проводится «дефрагментация» - отдельные свободные места на диске и фрагменты файлов собираются в цельные области. В итоге, со временем понижается ресурс HDD.

У дисков SSD проблема фрагментации отсутствует, потому что считывание информации цифровое: доступ к файлам осуществляется программно, и поэтому время доступа не меняется.

Поэтому здесь преимущество – у SSD.

Емкость накопителей

В массовой торговле сейчас продаются 3,5 дюймовые HDD с общим объемом до 18 ТБ и кэш памятью 512 МБ на интерфейсе SATA III, а минимальные по объему 2,5 дюймовые диски – с размером памяти от 500 Гб и кэш памятью от 8 МБ.

Емкость SSD накопителей пока скромнее. Минимальная емкость в продаже – от 120 ГБ, а максимальная емкость сейчас составляет 7,68 ТБ. Но уже близко к HDD.

Перспектива по объему памяти у накопителей такая.

Объем памяти HDD еще можно увеличивать, но имеется потолок, который обусловлен механическими свойствами, когда дальнейшее увеличение размеров или количества дисков приведет к непропорциональному удорожанию, громоздкости, и снижению надежности.

А вот увеличение объема памяти SSD технологически имеет перспективу, и в ближайшие 2-3 года они должны сравняться и обогнать по объему диски HDD.

Пока здесь преимущество у HDD.

Скорость доступа или скорость обработки информации

От этого важного параметра зависит и скорость загрузки самой операционной системы компьютера в начале работы, и текущая скорость загрузки файлов в процессе работы.

Сейчас этот параметр для SSD – более 500 МБ/сек, а для HDD – от150 до 265 МБ/сек.

У последних моделей SSD скорость чтения – 3200 МБ/сек, а скорость записи – 1800 МБ/сек.

По этому параметру у SSD явное преимущество перед HDD.

Цена накопителей

Цена накопителей SSD сейчас выше, но не так катастрофично, как было пару лет назад. Тенденция идет к выравниванию цен в ближайшие годы.

Самая низкая цена у бюджетного 2,5 дюймового HDD в 1 ТБ – от 1 300 грн. Самая высокая пока цена у 3,5 дюймового HDD в 19 ТБ – 19 700 грн.

Самая низкая цена у бюджетного SSD в 120ГБ – от 530 грн. Средняя для точного сравнения цена SSD в 500 ГБ – 2000 грн. Самая высокая цена у SSD емкостью 7,68 ТБ – 34 400 грн.

По ценам явное преимущество у HDD.

Срок службы накопителей

Согласно исследованиям, срок службы HDD составляет 5 – 10 лет или 44000 часов работы. Правильнее определять часами работы. Этот показатель ограничивается для HDD изнашиваемостью механических частей дисков. Многие пользователи подтверждают качественную работу HDD на протяжении более 15 лет.

В качестве лучшего примера для HDD – характеристики жесткого диска корпоративного класса для работы в сложных системах хранения WD Gold (Western Digital) WD161KRYZ объемом в 16 ТБ с технологией вибрационной защиты, с гарантийным сроком службы от производителя в 60 месяцев (5лет).

Для SSD накопителей исследований проведено мало по причине их новизны. Этим накопителям также отводят 5-10 лет службы. Но фактически срок его службы определяется не временем работы, а числом циклов перезаписи. Сейчас SSD способны выдержать 10-15 тысяч циклов перезаписи.

В качестве примера – на ряд своих накопителей SSD фирма Intel также определяет гарантийный срок службы в 5 лет

Поэтому по срокам службы накопителей SSD и HDD пока можно вывести приблизительное равенство.

Восстанавливаемость данных

Редко используемый показатель. Но иногда он важнее всех остальных, если не ведется резервное копирование.

При повреждениях HDD восстановить информацию в «битых» секторах или тяжело, или невозможно. Или настолько затратно по времени и ресурсам, что просто бессмысленно.

При выходе же из строя SSD, когда он не распознается, и запись уже невозможна, то считать информацию еще возможно.

По этому параметру преимущество за SSD.

Шумность

Важный показатель, но относится он только к дискам HDD из-за шума в их механической части. Их уровень шума – от 20 дБ в режиме покоя до 40 дБ в режиме работы, в зависимости от объема памяти и габаритов.

Накопители SSD бесшумны, явное преимущество за ними по шумности.

Энергопотребление

Этот показатель из торговых предложений следующий.

Максимальное энергопотребление для жесткого диска в 2,5 дюйма и емкостью 500 ГБ 1,5 Вт, для диска в 3,5 дюйма емкостью 500 ГБ – 4,6 Вт, для дисков в несколько ТБ до 12 ТБ потребление – до 12 Вт, а для диска в 3,5 дюйма емкостью 16 ТБ с энергосбережением – всего 6,5 Вт.

Для накопителей SSD энергопотребление составляет от 1 Вт при емкости 120 ГБ до 12 Вт для емкости в 7,68 ТБ.

Энергопотребление у обоих видов накопителей практически одинаковое, поэтому здесь без преимуществ.

Тепловыделение

Твердотельные накопители SSD не имеют движущихся механических частей, поэтому не нагреваются больше номинальной для них температуры. Диски HDDиз-за вращающихся частей перегреваются, и требуют охлаждения.

По тепловыделению явное преимущество за SSD.

Рекомендации по выбору типа накопителя

Можно вывести ориентировочный алгоритм для пользователя по выбору типа накопителя:

Определить конкретно необходимые ему сейчас задачи от накопителя;

Исходя из поставленных задач, выделить требуемый диапазон параметров для накопителя;

В назначенном диапазоне параметров окончательно определяется нужный тип накопителя;

Для выбранного типа накопителя подбирается по рейтингу его марка и конкретная модель

С критериями оценки при выборе типа накопителя и его модели каждый субъективно определяется сам. Для одних людей важна цена. Для других пользователей важен объем памяти. Третьи люди выбирают скорость работы и надежность. Кто-то выделяет для себя проверенного производителя. А кто-то выбирает для себя лучшее без оглядки на цену.

В качестве выводов по данной статье можно определить следующее:

• Для больших объемов памяти при низкой цене нужно выбирать диски HDD;
• Для надежного сохранения данных и высокого быстродействия в обработке данных нужно однозначно выбирать твердотельные накопители SSD;
• Тенденция развития производства накопителей информации должна привести к тому, что в ближайшие лет пять твердотельные накопители SSD получат преимущество по всем показателям, но при главном условии – планомерном снижении их стоимости до уровня жестких дисков HDD.

Партнер публикации - Интернет магазин КТС