Qual é a diferença entre uma SSD e um disco rígido?

Unidades de estado sólido (SSD) e unidades de disco rígido (HDD) são dispositivos de armazenamento de dados. As SSDs armazenam dados na memória flash, enquanto as HDDs armazenam dados em discos magnéticos. As SSDs são uma tecnologia mais recente que usa as propriedades físicas e químicas do chip para oferecer mais volume, velocidade e eficiência do armazenamento. No entanto, as HDDs são uma opção econômica se você precisar de acesso pouco frequente aos dados em blocos de 1 MB ou mais por vez.

Como as SSDs funcionam?

As unidades de estado sólido (SSD) contêm memória flash não volátil, que compreende uma variedade de circuitos integrados para armazenar e recuperar dados.

Dentro de uma SSD, você encontrará transistores de porta flutuante em padrões de grade. Cada linha dentro dessas grades é chamada de página, com muitas páginas formando um bloco.

Uma SSD armazena informações nesses blocos. Cargas diferentes nos transistores de porta flutuante se traduzem em zeros e uns binários. Esse binário é como uma SSD comunica os dados. Um controlador de SSD rastreará o local onde os dados específicos estão armazenados na unidade, o que permite que você acesse os dados em seu computador ou laptop.

Como funcionam as HDDs?

Diferentemente das unidades de estado sólido (SSD), as unidades de disco rígido (HDD) têm várias partes mecânicas que se movem juntas para armazenar e recuperar dados.

Dentro de um dispositivo HDD, existem pratos giratórios com revestimentos magnéticos. Cada disco tem faixas ou círculos concêntricos chamados segmentos. Cada número de faixa e setor cria um endereço exclusivo que a tecnologia HDD usa para organizar e localizar dados.

Um motor gira um braço atuador interno com um cabeçote de leitura/gravação. Ao ler as informações de carga em segmentos específicos, o cabeçote de leitura/gravação registra e recupera as informações. Um controlador de E/S e o sistema operacional da HDD informam às partes mecânicas o que fazer e quando.

HDD versus SSD: principais diferenças

Embora as unidades de estado sólido (SSD) e as unidades de disco rígido (HDD) permitam que os usuários armazenem arquivos, elas funcionam de forma diferente. Muitas das diferenças que as SSDs têm em relação às HDDs vêm dos avanços feitos na tecnologia. 

Processo de leitura

O processo de leitura é como as HDDs e SSDs recuperam dados nos dispositivos.

Quando você solicita que uma HDD recupere dados, um sinal é enviado para a controladora de E/S. O controlador então sinaliza para o braço do atuador, informando onde estão os dados necessários. Ao ler as cargas dos bits nesse endereço, o cabeçote de leitura/gravação coleta os dados. A latência da HDD mede quanto tempo o braço do atuador leva para se mover para a trilha e o setor corretos. 

As SSDs não têm partes móveis. Quando você tenta recuperar dados, o controlador de SSD encontra o endereço desse bloco de dados e começa a ler sua carga. Se o bloco estiver ocioso, um processo chamado coleta de resíduos é iniciado. Esse processo apaga os blocos inativos, liberando-os para novos armazenamentos de dados.

Processo de gravação

O processo de gravação é como as HDDs e SSDs registram novas informações.

Cada faixa e setor em uma HDD é um novo local para armazenar dados. Quando você tenta salvar novos dados, o cabeçote de leitura/gravação se move para o local disponível mais próximo. Uma vez lá, ele altera a carga de todos os bits necessários, o que salva as informações em um binário nessa faixa e setor. Um algoritmo de HDD interno processa os dados antes de gravá-los, o que garante que eles sejam formatados corretamente. 

Quando você altera ou reescreve qualquer parte dos dados em uma SSD, ela deve atualizar todo o bloco flash. Primeiro, a SSD copia os dados antigos em um bloco disponível. Em seguida, ela apaga o bloco original, reescrevendo os dados com alterações no novo bloco. As SSDs têm espaço interno extra para mover e duplicar dados temporariamente. Como usuário, você não pode acessar esse armazenamento adicional. 

Performance

As SSDs são mais rápidas e consomem menos energia do que as HDDs. Você pode ver isso ao movimentar arquivos grandes. As SSDs podem copiar arquivos com mais de 500 MBps. As SDDs mais novas podem até mesmo chegar a 3.500 MBps. Por outro lado, as HDDs só transferem entre 30 e 150 MBps. 

As SSDs também executam aplicações mais rapidamente. Elas conduzem o processo de leitura/gravação com 50 a 250 MBps, enquanto os HDDs fazem o mesmo com 0,1 a 1,7 MBps. A velocidade da HDD é limitada pela velocidade de rotação do disco. As velocidades de rotação do disco são limitadas entre 4200 e 7200 rotações por minuto (RPM), o que torna as HDDs mais lentas do que as SSDs eletrônicas.

Capacidade de armazenamento

Tanto as HDDs quanto as SSDs oferecem ampla capacidade de armazenamento. No entanto, as HDDs maiores são mais comuns, pois são mais econômicas. O armazenamento de dados em uma SSD pode custar de USD 0,08 a USD 0,10 por GB, enquanto na HDD custará somente entre USD 0,03 e USD 0,06 por GB. 

Durabilidade

As HDDs têm partes mecânicas móveis que as tornam vulneráveis à quebra. Se você deixar cair uma HDD, poderá danificar os braços atuadores internos e danificar o dispositivo. As partes móveis de uma HDD consomem mais energia e emitem calor, o que reduz a vida útil do dispositivo.

As SSDs são mais duráveis, pois não têm peças mecânicas. Elas também consomem menos energia, o que as faz funcionar de forma mais fria. No entanto, você só pode reescrever dados em um bloco uma quantidade limitada de vezes.

Para garantir que alguns blocos não se esgotem antes de outros, as SSDs usam um processo chamado nivelamento do desgaste. O nivelamento do desgaste garante que todos os blocos sejam usados igualmente nos processos de leitura/gravação. As SSDs também usam uma técnica chamada trim, que ajuda a evitar a necessidade de reescrever dados duplicados quando um SSD apaga o bloco original.

Confiabilidade

Você pode recuperar dados perdidos ou corrompidos em uma SSD e em uma HDD. No entanto, as SSDs sobrescrevem arquivos de dados antigos, o que torna a recuperação mais complicada. Você deve procurar um especialista com o equipamento certo para recuperar dados de uma SSD danificada.

Como uma peça de tecnologia, as HDDs existem há mais tempo. Isso, combinado com seus processos de leitura/gravação, facilita a recuperação dos dados.

Assim, nenhum deles está isento à corrupção de dados. Portanto, o backup e a recuperação de dados são melhor gerenciados por meio de redundância e duplicação de dados no nível do software.

Quando usar SSD versus HDD

Você deve usar uma unidade de estado sólido (SSD) quando precisar de altas velocidades ou quando estiver lidando com leituras/gravações frequentes em grandes volumes de dados. As SSDs são a melhor opção para análise de dados ou workloads de jogos.

Por outro lado, uma unidade de disco rígido (HDD) é a melhor opção se você estiver lidando com backups de dados, arquivos de dados ou workloads com alta throughput. As SSDs são mais econômicas no armazenamento de dados de alto volume com acesso pouco frequente.

Resumo das diferenças: SSD versus HDD

 

SSD

HDD

Significa

SSD é a abreviação de Solid State Drive (unidade de estado sólido).

HDD é a abreviação de Hard Disk Drive (Unidade de disco rígido).

Como funciona

As SSDs armazenam dados em circuitos eletrônicos.

As HDDs armazenam dados em discos magnéticos que se movem mecanicamente.

Processo de leitura

Um controlador de SSD encontra o endereço correto e lê suas cargas.

Um controlador de E/S da HDD envia um sinal que move o braço do atuador. O cabeçote de leitura/gravação então lê as cargas.

Processo de gravação

Uma SSD copia dados em um novo bloco e apaga o bloco antigo. Em seguida, ele grava um novo no bloco antigo alterando suas cargas. 

Uma HDD move o cabeçote de leitura/gravação para o local disponível mais próximo. Em seguida, ela grava dados alterando a carga de bits nessa área.

Performance

As SSDs são mais rápidas. Elas são silenciosas e mais frias.

As HDDs são mais lentas, pois seus discos precisam se movimentar. Elas liberam mais calor e são barulhentas.

Custo

As SSDs são mais caras.

As HDDs são mais baratas e volumes maiores de armazenamento são comercialmente populares.

Durabilidade

As SSDs são elétricas, o que as torna menos propensas a danos.

As HDDs têm partes mecânicas móveis que as tornam comparativamente menos duráveis.

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