Какой накопитель лучше: SSD или HDD – в чем разница

В современных компьютерах используются два типа накопителей:

1. SSD (Solid-State Drive), более известные как твердотельные накопители.
2. HDD (Hard Disk Drive), их еще называют жесткими дисками.

Более быстрыми и продвинутыми являются SSD, но пока что «харды» тоже остаются актуальными по ряду причин. В этой статье мы рассмотрим принципы работы обоих типов накопителей, их преимущества и недостатки. Также расскажем, на что обращать внимание при покупке.

Твердотельные SSD-накопители: как работают и какие бывают

SSD – немеханические запоминающие устройства, многократно превосходящие по скорости традиционные HDD. Для хранения информации в них используется скоростная флеш-память, а контроль и доступ к этим данным обеспечивает контроллер. Данные содержатся в NAND-памяти, состоящей из ячеек транзисторов с плавающим затвором. Такая конструкция позволяет сохранять заряженное состояние при отключении накопителя от сети. Благодаря этому при выключении компьютера все данные на нем сохраняются.

Здесь мы подошли к первому важному пункту, видам памяти. Пролистывая каталоги интернет-магазинов в поисках подходящего SSD диска, вы могли видеть устройства с четырьмя типами памяти:

1. SLC. Это накопители с одноуровневыми ячейками, то есть в каждый блок записывается либо 0, либо 1. Говоря на языке мемов, это самая быстрая рука на Диком Западе. Накопители с ячейками SLC передают информацию быстрее своих собратьев, но имеют многократно меньшую емкость. Кроме того, они очень долговечные и надежные – каждая ячейка рассчитана на 100 тысяч циклов перезаписи. Отсюда их высокая стоимость, особенно если рассматривать модели с продвинутым контроллером. В потребительском сегменте почти не представлены, так что можете сразу смотреть в сторону остальных трех.
2. MLC. Ячейки памяти четырехуровневые (два заряда на ячейку). Второе место по скорости и надежности. SSD диски с MLC выдерживают около 10 тысяч циклов перезаписи, что всё еще является избытком для простых потребителей. Такой памятью оснащают преимущественно высокоскоростные модели вроде Samsung 860 Pro series, создаваемые для корпоративного сегмента и IT-компаний. Впрочем, если скорость чтения/записи и надежность для вас в приоритете, можно смело смотреть в сторону накопителей с MLC. Они дорогие, но безотказные и долговечные, выдерживают около 2 млн часов работы на отказ.
3. TLC. Логичное развитие MLC с 8-уровневыми ячейками (3 бит). Этого удалось достичь тонким управлением заряда ячейки с повышенной чувствительностью считывания. В 2020 году это самый распространенный тип памяти как для внутренних, так и для внешних SSD. Это компромисс между скоростью и надежностью со сбалансированной ценой. Must have для повседневного использования и игр. Но помните: по скорости и долговечности память TLC сильно уступает MLC, выдерживая лишь 3-5 тысяч циклов перезаписи.
4. QLC. Наиболее бюджетная память, способная хранить 4 бита данных на ячейку. В плане скорости и долговечности это самый плохой вариант, особенно когда речь заходит о записи/чтении множества мелких файлов. Зато гигабайт памяти QLC обходится крайне дешево, и для повседневных задач его будет вполне достаточно. Если поискать, за 100 долларов реально подобрать модель емкостью около 800-1000 ГБ. С накопителями MLC или TLC так не выйдет – там за те же деньги можно найти максимум 400-500 ГБ.

Если резюмировать, то всё просто. Для дорогих ПК и ноутбуков выбираем MLC. Дорого, быстро, надолго. В профессиональной деятельности и играх не разочарует. TLC то же самое, но немного дешевле и похуже в плане долговечности. Хороший вариант для ПК средней стоимости. Если вы не записываете регулярно большие объемы данных, особенной разницы не заметите. QLC лучше вообще не брать, если начистоту. Разве что для небольшого апгрейда старенького ноутбука или ПК – в этом случае попросту нет смысла покупать что-нибудь дорогое и качественное.

Что такое 3D NAND

Важный нюанс касательно типа памяти – в магазинах встречаются SSD диски с пометкой TLC NAND, MLC NAND или QLC NAND. У памяти NAND конструкция массива трехмерная, то есть на матрице транзисторы установлены в несколько слоев. Таким образом достигается увеличенная плотности компоновки. Максимальный объем памяти возрастает, а скорость чтения/записи остается прежней.

Накопители с TLC 3D NAND памятью почти не уступают MLC, но стоят дешевле и представлены моделями емкостью от 1 до 4 терабайт, чего достаточно для большинства людей в 2020 году.

Форм-факторы и разъемы SSD

В плане форм-факторов и интерфейсов подключения встречаются такие варианты:

1. 1.8″ – портативные микродиски, внешне напоминающие привычную флешку, но с внушительными скоростными характеристиками и большой емкостью. Подключаются через SATAIII, различные вариации USB или Thunderbolt.
2. 2.5″ – ноутбучный формат, но подходит и для ПК. На сегодняшний день самые популярные в силу компактных размеров, высокой скорости и низкого энергопотребления. Чаще всего подключаются по SATA, но можно найти модели с интерфейсом M2 NVMe, PCI Express и даже USB.
3. 3.5″ – устаревший форм-фактор SSD, используемый в некоторых моделях ноутбуков и в настольных ПК.
4. M.2 – могут использовать как интерфейс SATA, так и PCI Express. Причем во втором случае пропускная способность в 3-4 раза выше. У современных моделей скорость последовательного чтения и записи достигает 5500 Мб/с.
5. PCI Express – устанавливаются в одноименный слот, внешне напоминают видеокарту и способны обеспечить рекордную скорость до 7000 МБ/с;
6. SATAIII – подключаются кабелем через SATA интерфейс, как стандартные HDD. Почти полностью исчезли, уступив место более удобным и технологичным форм-факторам.

Существуют также проприетарные SSD диски с интерфейсом Thunderbolt – они разрабатываются партнерами Apple эксклюзивно для макбуков, Mac Pro и других «яблочных» устройств. По скорости сильно уступают топовым решениям для настольных ПК, но стоят дороже, потому что это проприетарные накопители, нацеленные на профессиональное использование.

Как работают HDD диски

Жесткие диски тоже относятся к классу запоминающих устройств, но имеют кардинально иной принцип работы, напоминающий старые магнитофоны. Есть рабочая поверхность диска, и есть считывающая головка, соединенная с основной конструкцией вращающимся валом. Намагниченные головки движутся движутся по пластинам, записывая и считывая информацию. Это сильное упрощение, но для формирования общей картины о принципах работы HDD достаточно.

Как мы видим, отличия HDD от SSD существенны. Принцип работы первых основан на механических явлениях, а вторые относятся к категории немеханических ЗУ. В них попросту нет подвижных деталей.

Сравнение SSD и HDD: что лучше

Твердотельные накопители по всем параметрам превосходят традиционные жесткие диски:

• скоростные показатели выше в 10-15 раз;
• во время работы не шумят, вообще;
• весят заметно легче, так как состоят исключительно из микросхем;
• потребляют меньше электроэнергии, до 2 Вт, в то время как HDD могут потреблять до 7 Вт;
• не нуждается в периодической дефрагментации, а процесс оптимизации SSD занимает считанные доли секунд.

Но всё это не означает, что старые добрые «харды» больше не актуальны. На практике их разумно использовать для хранения больших объемов данных, с которыми человек работает не так часто: фотографий, семейных видео, старых архивов, рабочей документации и т.д. В этом случае переплачивать нет смысла. Просто посмотрите, за сколько можно взять HDD на 2 ТБ, и сравните с аналогичными по емкости SSD 2 ТБ. Разница колоссальна.

Кроме того, жесткие диски менее чувствительны к электростатическому разряду и перепадам напряжения, а это может быть решающим фактором для многих людей в отдаленных населенных пунктах, где с электричеством бывают проблемы.

Что такое гибридные накопители

Отдельно стоит упомянуть так называемые гибридные SSHD, совмещающие в себе оба типа накопителей. Такие устройства актуальны для установки в ноутбуки с единственным слотом под установку накопителя. Внутри SSHD расположены вращающиеся пластины и NAND-память, которыми управляет контроллер. Прошивка автоматически определяет, какую информацию лучше размещать во флеш-памяти, а какую на магнитном носителе.

За универсальность подобного решения приходится платить:

• при первых запусках скорость гибридного накопителя будет почти неотличима от стандартного HDD;
• пользователь не сможет самостоятельно решать, какую информацию размещать в быстрой и медленной памяти – это во власти прошивки.

Как показывает практика, гораздо лучше выбрать либо полноценный SSD, либо старый добрый HDD, потому что гибриды не столь гибкие и ограничивают возможности пользователя в плане менеджмента данных.

Какой диск лучше для ПК и ноутбука

Под установку Windows и основного программного обеспечения однозначно лучше SSD. Как мы уже сказали, SSD в 10-15 раз быстрее HDD, и это сказывается на работе системы:

1. Операционная система запускается в разы быстрее. Если на HDD система грузится в среднем 40-60 секунд, то при наличии SSD время загрузки сокращается до 10-15 секунд.
2. Скорость загрузки рабочих приложений увеличивается.
3. Система работает более плавно и быстро, это остро ощущается в первые дни после перехода с жестких дисков на твердотельные накопители.

Всё загружается быстрее, от какого-нибудь Adobe Premiere до установленных игр. Если у вас старенький ноутбук или ПК, и вы хотите хоть как-нибудь ускорить его работу, однозначно выбирайте SSD. Разница будет колоссальной. Для ноутбуков можно подобрать форм-фактор 2.5″, так как его будет проще всего установить. Для ПК рекомендуем M.2 или PCI Express, так как в этом случае скорость чтения/записи будет заметно выше.

Как выбрать HDD для хранения данных

Если бюджет ограничен, но для работы и хранения личных данных требуется много места, имеет смысл подобрать HDD. При выборе обращайте внимание на такие характеристики:

• объем буфера (желательно от 32 до 64 Мб);
• интерфейс подключения (SATAIII для внутренних и USB 3.0 для внешних);
• форм-фактор – 2.5″ для ноутбуков и 3.5″ для настольных ПК;
• скорость вращения шпинделя – для внутренних дисков подойдет модель с 7200 об/с.

Со скоростью вращения есть нюанс – чем выше этот показатель, тем лучше скоростные показатели, однако уровень шума существенно возрастает во время работы. Если тишина важнее скорости, лучше присмотреть HDD на 5400 об/мин.

Мы постарались максимально подробно расписать все нюансы, касающиеся отличий SSD и HDD. Надеемся, материал был полезен.

Удачи!

Изображения взяты из источников: unsplash.com, pixabay.com