В чем разница между SSD и жестким диском?

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.

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.

Объем хранилища

Как жесткие диски, так и твердотельные накопители обеспечивают достаточный объем памяти. Однако гораздо чаще встречаются жесткие диски большего размера, поскольку они более экономичны. Хранение данных на SSD может стоить от 0,08 до 0,10 USD за ГБ, а на HDD – всего 0,03–0,06 USD за ГБ. 

Надежность

Жесткие диски имеют движущиеся механические части, которые делают их уязвимыми к поломкам. Если вы уроните жесткий диск, то можете сломать внутренние рычаги привода и тем самым повредить устройство. Движущиеся части жесткого диска потребляют больше энергии и отводят тепло, что сокращает срок службы устройства.

SSD более долговечны, так как не имеют механических частей. Кроме того, они потребляют меньше энергии, что позволяет им быть холоднее во время работы. Однако вы можете перезаписывать данные в блоке только ограниченное количество раз.

Чтобы некоторые блоки не выгорели раньше других, в твердотельных накопителях используется процесс, называемый выравниванием износа. Выравнивание износа обеспечивает одинаковое использование всех блоков в процессах чтения / записи. В твердотельных накопителях также используется метод обрезки, который позволяет избежать необходимости перезаписывать дубликаты данных при стирании исходного блока твердотельным накопителем.

Надежность

Вы можете восстановить потерянные или поврежденные данные как на SSD, так и на HDD. Однако твердотельные накопители перезаписывают старые файлы данных, что усложняет восстановление. Для восстановления данных с поврежденного SSD необходимо обратиться к специалисту с подходящим оборудованием.

Технология HDD появилась раньше. Благодаря этому, а также особенностям процессов чтения / записи данные проще восстановить.

При этом ни один из них не защищен от повреждения данных. Таким образом, резервным копированием и восстановлением данных лучше всего управлять за счет резервирования и дублирования данных на программном уровне.

	SSD	HDD
Означает	SSD – это твердотельный накопитель.	HDD – это жесткий диск.
Как это работает	SSD хранит данные на электронных схемах.	HDD хранит данные на механически движущихся магнитных пластинах.
Процесс чтения	Контроллер SSD находит правильный адрес и считывает заряды.	Контроллер ввода-вывода жесткого диска посылает сигнал, который перемещает рычаг привода. Затем головка чтения / записи считывает заряды.
Процесс записи	SSD копирует данные в новый блок, а затем стирает старый. После этого он записывает новые данные в старый блок, меняя его заряды.	Жесткий диск перемещает головку чтения / записи в ближайшее доступное место. Затем он записывает данные, изменяя заряд битов в этой области.
Производительность	SSD работает быстрее. Он бесшумен и имеет более низкую температуру.	HDD работает медленнее, поскольку его пластинам приходится перемещаться. Он выделяет больше тепла и работает более шумно.
Стоимость	SSD-накопители стоят дороже.	HDD дешевле, а большие объемы хранения пользуются коммерческой популярностью.
Надежность	SSD являются электрическими, что делает их менее подверженными повреждениям.	HDD имеют движущиеся механические части, что делает их сравнительно менее долговечными.