HDD vs SSD

Hur mycket snabbare är en SSD jämfört med hårddiskenheter och är det värt priset?

en solid state drive eller SSD kan påskynda prestanda för en dator betydligt, ofta mer än vad en snabbare processor (CPU) eller RAM kan. en hårddisk eller HDD är billigare och erbjuder mer lagring (500 GB till 1 TB är vanliga) medan SSD-skivor är dyrare och allmänt tillgängliga i 64 GB till 256 GB konfigurationer.

SSD har flera fördelar jämfört med hårddiskenheter.

Jämförelsediagram

HDD versus SSD jämförelse diagram

	HDD	SSD
Står för	Hårddisk	Solid State Drive
Fart	HDD har högre latens, längre läs / skriv-tider, och stöder färre IOP-enheter (inmatningsutgångsoperationer per sekund) jämfört med SSD.	SSD har lägre latens, snabbare läs / skriv, och stöder fler IOP-filer (inmatningsutgångsoperationer per sekund) jämfört med hårddisken.
Värme, Elektricitet, Buller	Hårddiskar använder mer el för att rotera skivorna, vilket ger upphov till värme och ljud.	Eftersom ingen sådan rotation behövs i solid state-enheter, använder de mindre ström och genererar inte värme eller ljud.
Defragmentering	Utförandet av HDD-enheter försämras på grund av fragmentering; Därför måste de regelbundet defragmenteras.	SSD-drivprestanda påverkas inte av fragmentering. Så defragmentering är inte nödvändigt.
Komponenter	HDD innehåller rörliga delar - en motordriven spindel som innehåller en eller flera platta cirkulära skivor (skivor) belagda med ett tunt lager av magnetiskt material. Läs- och skrivhuvuden är placerade ovanpå skivorna; Allt detta är inneslutet i en metallkas	SSD har inga rörliga delar; det är i huvudsak en minneskrets. Den är sammankopplad, integrerade kretsar (IC) med en gränssnittskontakt. Det finns tre grundläggande komponenter - controller, cache och kondensator.
Vikt	Hårddiskar är tyngre än SSD-enheter.	SSD-enheter är lättare än hårddiskenheter eftersom de inte har roterande skivor, spindel och motor.
Hantera vibrationer	De rörliga delarna av hårddiskar gör dem känsliga för kraschar och skador på grund av vibrationer.	SSD-enheter kan tåla vibrationer upp till 2000 Hz, vilket är mycket mer än HDD.

Innehåll: HDD vs SSD

• 1 hastighet
  • 1.1 Referensstatistik - liten läs / skriver
• 2 Dataöverföring i en HDD vs SSD
• 3 Tillförlitlighet
  • 3.1 Utslitning
• 4 Pris
  • 4.1 Prisutsikter
• 5 Förvaringskapacitet
• 6 Defragmentering i hårddiskar
• 7 Buller
• 8 Komponenter och drift
• 9 referenser

Fart

HDD-skivor använder spinnplattor av magnetiska enheter och läs- / skrivhuvuden för drift. Så starthastigheten är långsammare för hårddiskar än SSD-enheter, eftersom en uppspelning för skivan behövs. Intel hävdar att deras SSD är 8 gånger snabbare än en hårdvara, vilket ger snabbare uppstartstider.^[1]

Följande video jämför HDD och SSD-hastigheter i den verkliga världen och det är ingen överraskning att SSD-lagring kommer framåt i varje test:

Referensstatistik - liten läs / skriver

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

IOPs står för Input / Output Operations per sekund

Dataöverföring i en HDD vs SSD

I en hårddisk är dataöverföring sekventiell. Det fysiska läs- / skrivhuvudet "söker" en lämplig punkt i hårddisken för att utföra operationen. Denna söktid kan vara signifikant. Överföringshastigheten kan också påverkas av filsystemfragmentering och filens layout. Slutligen inför den mekaniska karaktären hos hårddiskar också vissa prestationsbegränsningar.

I en SSD är dataöverföring inte sekventiell; det är slumpmässig åtkomst så det är snabbare. Det finns en konsekvent läsning eftersom den fysiska platsen för data är irrelevant. SSD har inga läs- / skrivhuvud och därmed inga förseningar på grund av huvudrörelse (söker).

Pålitlighet

Till skillnad från hårddiskenheter har SSD-skivor inte rörliga delar. Så SSD-tillförlitligheten är högre. Att flytta delar i en hårddisk ökar risken för mekaniskt fel. Den snabba rörelsen av skivorna och huvuden inuti hårddisken gör det känsligt för "huvudkrasch". Huvudkrasch kan orsakas av elektroniskt fel, plötsligt strömavbrott, fysisk chock, slitage, korrosion eller dåligt tillverkade skivor och huvuden. En annan faktor som påverkar tillförlitligheten är närvaron av magneter. Hårddiskar använder magnetisk lagring, så att de är känsliga för skador eller dataskador när de ligger i närheten av kraftfulla magneter. SSD: er är inte i fara för sådan magnetisk förvrängning.

Slita ut

När blixten började förstärka det långsiktiga lagringsutrymmet var det oro för utslitning, särskilt med vissa experter som varnar för att på grund av SSD: s sätt att arbeta fanns det ett begränsat antal skrivcykler som de kunde uppnå. SSD-tillverkare lägger emellertid mycket ansträngningar i produktarkitektur, drivstyrenheter och läs / skrivalgoritmer, och i praktiken har slitaget varit en nonissue för SSD i de flesta praktiska tillämpningar.^[2]

Pris

Från och med juni 2015 är SSD-filer fortfarande dyrare per gigabyte än hårddiskar, men priserna på SSD-enheter har fallit betydligt de senaste åren. Medan externa hårddiskar är ungefär $ 0,04 per gigabyte, är en typisk flash SSD ungefär $ 0,50 per GB. Detta är nere från ca 2 USD per GB i början av 2012.

I själva verket betyder det att du kan köpa en 1 TB extern hårddisk (HDD) för $ 55 på Amazon (se bästsäljare av externa hårddiskar) medan en 1 TB SSD kostar ungefär 475 kr. (se bästa säljare lista för interna SSD och externa SSD).

Prisutsikt

I en inflytelserik artikel för Nätverksdatorer I juni 2015 skrev lagringskonsulent Jim O'Reilly att priserna för SSD-lagring faller mycket snabbt och med 3D NAND-teknik kommer SSD sannolikt att uppnå prisparitet med hårddisken i slutet av 2016.

Det finns två huvudorsaker till fallande SSD-priser:

1. Ökad densitet: 3D NAND-teknik var ett genombrott som möjliggjorde ett kvanthopp i SSD-kapacitet eftersom det möjliggör förpackning 32 eller 64 gånger kapaciteten per dö.
2. Process effektivitet: Produktion av flashlagring har blivit effektivare och döda utbyten har ökat avsevärt.

En december 2015 artikel för Datorvärlden Prognostiserade att 40% av de nya bärbara datorerna som såldes 2017, 31% 2016 och 25% av bärbara datorer 2015 kommer att använda SSD i stället för hårddiskenheter. Artikeln rapporterade också att medan HDD-priser inte har sjunkit för mycket, har SSD-priserna konsekvent fallit månad över månaden och närmar sig paritet med hårddisken.

Prisutskott för HDD och SSD-lagring, genom DRAMeXchange. Priserna är i amerikanska dollar per gigabyte.

Lagringskapacitet

Fram till nyligen var SSD: er för dyra och endast tillgängliga i mindre storlekar. 128 GB och 256 GB bärbara datorer är vanliga när du använder SSD-enheter medan bärbara datorer med hårddiskinterna enheter normalt är 500 GB till 1 TB. Vissa leverantörer - inklusive Apple - erbjuder "fusion" -drifter som kombinerar 1 SSD och 1 hårddiskenhet som fungerar sömlöst tillsammans.

Men med 3D NAND kommer SSD-enheter sannolikt att stänga kapacitetsgapet med hårddiskenheter i slutet av 2016. I juli 2015 meddelade Samsung att det släpptes 2TB SSD-enheter som använder SATA-kontakter.^[3] Medan HDD-tekniken sannolikt kommer att tappa ut på cirka 10 TB, finns det ingen sådan begränsning för flashlagring. Faktum är att Samsung i augusti 2015 avslöjade världens största hårddisk - en 16TB SSD-enhet.

Defragmentering i hårddiskar

På grund av de fysiska egenskaperna hos hårddiskar och deras magnetiska skivor som lagrar data fungerar IO-operationer (läsning från eller skrivning till skivan) mycket snabbare när data lagras ihop på disken. När en fils data lagras på olika delar av skivan reduceras IO-hastigheter eftersom skivan behöver rotera för olika delar av skivan för att komma i kontakt med läs- / skrivhuvudena. Ofta finns det inte tillräckligt med angränsande utrymme tillgängligt för att lagra all data i en fil. Detta resulterar i fragmentering av hårddisken. Periodisk defragmentering behövs för att hålla enheten avtagande i prestanda.

Med SSD-skivor finns inga sådana fysiska begränsningar för läs- / skrivhuvudet. Så den fysiska platsen för data på skivan spelar ingen roll eftersom det inte påverkar prestanda. Därför är defragmentering inte nödvändigt för SSD.

Ljud

HDD-skivor är hörbara eftersom de roterar. HDD-enheter i mindre formfaktorer (t ex 2,5 tum) är tystare. SSD-enheter är integrerade kretsar utan rörliga delar och gör därför inte ljud när de används.

Komponenter och drift

En vanlig hårddisk består av en spindel som innehåller en eller flera platta cirkulära skivor (kallad skivorna) på vilken data spelas in. Skivorna är gjorda av ett icke-magnetiskt material och belagda med ett tunt lager av magnetiskt material. Läs- och skrivhuvuden är placerade ovanpå skivorna. Skivorna spinnas vid mycket höga hastigheter med en motor. En vanlig hårddisk har två elmotorer, en för att rotera skivorna och en för att placera läs- / skrivhuvudenheten. Data skrivs till en tallrik när den roterar förbi läs- / skrivhuvudena. Läs- och skrivhuvudet kan upptäcka och modifiera magnetiseringen av materialet omedelbart under den.

Demonterade komponenter i hårddisken (vänster) och SSD (höger) enheter.

Däremot använder SSD: er mikrochips och innehåller inga rörliga delar. SSD-komponenter inkluderar en kontroller, som är en inbäddad processor som kör programvaran på firmware och är en av de viktigaste faktorerna för SSD-prestanda. cache, där en katalog med blockplacering och data för nivellering av nivån hålls också; och energilagring - en kondensator eller batterier - så att data i cacheminnet kan spolas till enheten när strömmen tappas. Den primära lagringskomponenten i en SSD har varit DRAM-flyktigt minne sedan de först utvecklades, men sedan 2009 är det vanligare NAND-flashminne. SSD: s prestanda kan skala med antalet parallella NAND flash-chips som används i enheten. En enda NAND-chip är relativt långsam. När flera NAND-enheter arbetar parallellt inuti en SSD, kan bandbreddskalorna och de höga latenserna döljas så länge som tillräckliga utestående operationer väntar och belastningen fördelas jämnt mellan enheter.

referenser

• Wikipedia: Hårddisk
• Wikipedia: Solid State-enhet
• SSD-priser i en fri fall - Nätverksdatorer
• Samsung tillkännager 2TB solid state-enheter för stationära datorer - Samsung blogg
• Samsung avslöjar 2,5-tums 16TB SSD: världens största hårddisk - Ars Technica
• Konsumentens SSD-priser och hårddiskpriserna närmar sig pariteten
• HDD-sändningar ner 20% i Q1 2016, Hit Multi Year Low - Anandtech