SSD против HDD

В чем разница между SSD и жестким диском?

Твердотельные накопители (SSD) и жесткие диски (HDD) являются носителями данных. SSD хранят данные во флэш-памяти, а жесткие диски – на магнитных дисках. Твердотельные накопители – это новая технология, использующая физические и химические свойства кремния для увеличения объема, скорости и эффективности хранения. Однако жесткие диски являются экономичным вариантом, если вам требуется нечастый доступ к блокам данных объемом 1 МБ или более за раз.

Как работают твердотельные накопители?

Твердотельные накопители (SSD) содержат энергонезависимую флэш-память, состоящую из ряда интегральных схем для хранения и извлечения данных.

Внутри твердотельного накопителя вы найдете транзисторы с плавающим затвором в виде сетки. Каждая строка в этих сетках называется страницей, а группа страниц образует блок.

SSD хранит информацию в этих блоках. Различные заряды на транзисторах с плавающим затвором переводятся в двоичные единицы и нули. Этот двоичный файл представляет собой способ передачи данных твердотельным накопителем. Контроллер SSD отслеживает, где хранятся определенные данные на диске, что позволяет получить доступ к данным на вашем компьютере или ноутбуке.

Как работают жесткие диски?

В отличие от твердотельных накопителей (SSD), жесткие диски (HDD) состоят из нескольких механических частей, которые перемещаются вместе для хранения и извлечения данных.

Внутри жесткого диска находятся вращающиеся пластины с магнитным покрытием. На каждой пластине есть дорожки или концентрические окружности, называемые сегментами. Каждый номер дорожки и сектора создает уникальный адрес, который технология жестких дисков использует для организации и поиска данных.

Двигатель вращает внутренний рычаг привода с помощью головки чтения / записи. Считывая информацию о заряде на определенных сегментах, головка чтения / записи записывает и извлекает информацию. Контроллер ввода-вывода и операционная система жесткого диска сообщают механическим частям, что и когда делать.

Жесткий диск в сравнении с SSD: ключевые отличия

Хотя твердотельные накопители (SSD) и жесткие диски (HDD) позволяют пользователям хранить файлы, они работают по-разному. Многие отличия твердотельных накопителей от жестких дисков связаны с развитием технологий. 

Процесс чтения

Процесс чтения – это то, как жесткие диски и твердотельные накопители извлекают данные на своих устройствах.

Когда вы запрашиваете данные на жесткий диск, на контроллер ввода-вывода отправляется сигнал. Затем контроллер подает сигнал на рычаг привода, сообщая, где находятся необходимые данные. Читая заряды битов по этому адресу, головка чтения / записи собирает данные. Задержка жесткого диска показывает, сколько времени требуется рычагу привода для перехода на правильную дорожку и сектор. 

У твердотельных накопителей нет движущихся частей. Когда вы пытаетесь получить данные, контроллер SSD находит адрес этого блока данных и начинает считывать его заряд. Если блок находится в режиме ожидания, начинается процесс, называемый сборкой мусора. Этот процесс стирает неактивные блоки, освобождая их для хранения новых данных.

Процесс записи

Процесс записи – это то, как жесткие диски и твердотельные накопители записывают новую информацию.

Каждая дорожка и сектор жесткого диска – это новое место для хранения данных. Когда вы пытаетесь сохранить новые данные, головка чтения / записи перемещается в ближайшее доступное место. После этого она изменяет заряд всех необходимых битов, что сохраняет информацию в двоичном формате в эту дорожку и сектор. Внутренний алгоритм жесткого диска обрабатывает данные перед их записью, что обеспечивает их правильное форматирование. 

При изменении или перезаписи любой части данных на твердотельном накопителе необходимо обновить весь флэш-блок. Сначала SSD копирует старые данные в доступный блок. Затем система стирает исходный блок, перезаписывая данные с изменениями в новом. На твердотельных накопителях есть дополнительное внутреннее пространство для перемещения и временного дублирования данных. Как пользователь, вы не можете получить доступ к этому дополнительному хранилищу. 

Производительность

SSD работают быстрее и потребляют меньше энергии, чем HDD. Это можно увидеть при перемещении больших файлов. SSD могут копировать файлы со скоростью более 500 Мбит/с. Новые SSD могут даже развивать скорость до 3500 Мбит/с. С другой стороны, жесткие диски передают данные только со скоростью 30–150 Мбит/с. 

SSD также быстрее запускают приложения. Они осуществляют процесс чтения / записи со скоростью 50–250 Мбит/с, а жесткие диски – со скоростью 0,1–1,7 Мбит/с. Скорость HDD ограничена скоростью вращения диска. Скорость вращения дисков ограничена 4200–7200 оборотами в минуту (об/мин), что делает жесткие диски медленнее электронных твердотельных накопителей.