Среда, 7 декабря, 2022

HDD или SSD отличия и принцип работы

Жесткий диск или SSD: что лучше? Данная статья информирует о том, как они работают, и для чего вы должны использовать диски. Не все решения для хранения данных созданы одинаковыми для одного и того же варианта использования.

Жесткий диск

Это внутренняя часть вашего традиционного жесткого диска, и в нем по-прежнему используется тот же стиль электромагнитной технологии, который обеспечивает работу гибких дисков и полосок для кредитных карт. Серия дисков, покрытых магнитным материалом, вращается с высокой скоростью, в то время как рычаг чтения/записи выполняет команды для чтения или записи информации, предоставляя вам все, от программ до документов. Чтение и запись происходит путем незначительного изменения магнитного рисунка на поверхности диска. Одна магнитная полярность соответствует “1”, а другая — “0”, поэтому диск может записывать и считывать двоичный код.

Итак, как выглядит этот тип хранилища? Представьте емкость вашего жесткого диска в виде таблицы, как на рисунке ниже:

Когда вы сохраняете файлы, жесткий диск магнитным способом записывает их двоичный код в ячейки памяти:

Таким образом, накопитель может позже прочитать код и снова открыть документ.

Единственными командами, которые есть у традиционного жесткого диска, являются “чтение” или “запись”. Обратите внимание, что нет команды “стереть” или “удалить”. Итак, что происходит, когда вы “удаляете” файл?

Если вы удаляете файл на своем компьютере, вы указываете диску, чтобы он обрабатывал это пространство как пустое. То же самое происходит и с переформатированием диска; по сути, вы просто игнорируете файл или файлы, пока жесткий диск не заполнит это пространство новой информацией.

Из-за этого информация остается там некоторое время, ожидая перезаписи. Вот почему файлы на жестких дисках часто можно восстановить даже после того, как они были “удалены”, при условии, конечно, что они еще не были перезаписаны.

Преимущества жестких дисков

  • Надежность в течение длительного периода времени (9-11 лет при правильном обращении)
  • Лучший выбор для архивирования информации и массового хранения, поскольку они устойчивы к деградации с течением времени при хранении в сухом помещении с низкой температурой.
  • Они дешевле, чем твердотельные накопители
  • Риск внезапной потери данных, как правило, ниже
  • Отличное решение, если вы сосредоточены не столько на производительности, сколько на надежной работе.
  • Из двух видов хранения их гораздо проще надежно стереть и повторно использовать, поскольку для этого существуют стандартизированные методы (ATA Secure Erase является наиболее распространенным).

Недостатки HDD

  • Жесткие диски могут быть подвержены механическим повреждениям из-за множества движущихся частей.
  • Более медленное время отклика.
  • Чувствителен к температуре и может испортиться, если оставить его при температуре окружающей среды выше 35 °C. Им требуется время для акклиматизации при переходе из холодной среды в теплую, и наоборот.
  • Слабый к вибрации и ударам.
  • Тяжелее и громоздче.

SSD

Твердотельные накопители принципиально отличаются от жестких дисков практически во всех аспектах хранения данных, хотя вы можете не заметить разницы при сохранении, удалении и перемещении файлов.

В отличие от жесткого диска, большинство твердотельных накопителей хранят и извлекают данные, используя только электронные схемы, без использования каких-либо механических деталей. Как правило, одни используют “энергонезависимую флэш-память”, что означает, что устройство сохранит данные, даже если вы выключите компьютер, но другие будут иметь энергозависимую память, аналогичную ОЗУ, и использовать батареи для поддержания питания и сохранения своих данных. Современные твердотельные накопители обычно используют энергонезависимую флэш-память NAND.

Итак, как работает флэш-память? Как и его предшественник, накопитель имеет функции чтения и записи, но также имеет возможность стирать данные. Однако это не означает, что ваши файлы удаляются, когда вы нажимаете “удалить”. Давайте вернемся к нашему примеру электронной таблицы:

Вместо создания магнитного рисунка данные в электронном виде программируются в ячейку памяти. Эти ячейки организованы в “страницы”, и обычно 64 страницы группируются в “блок”. Блоки могут быть записаны только один раз полностью, а затем их необходимо полностью стереть и перезаписать.

Проблема в том, что каждый раз, когда на SSD отправляется электронная команда, происходит небольшой физический износ накопителя. Если вы снова и снова стираете и перезаписываете данные в один и тот же блок, накопитель изнашивается намного быстрее, чем его реальный срок службы. Чтобы противостоять этому, для равномерной записи данных на накопитель используется функция “выравнивания износа”. Вместо записи на старое место новые данные записываются в новый блок:

Может пройти больше времени, прежде чем это свободное пространство будет удалено и заменено новыми данными. Копии “стертых” данных могут некоторое время храниться на вашем твердотельном накопителе.

Кроме того, твердотельные накопители, как правило, “перегружают” свои данные, чтобы еще больше продлить срок службы устройства:

Это дополнительное пространство используется для выравнивания износа, но оно часто недоступно для потребителя или даже для программного обеспечения для удаления данных из-за установленных на нем блокировок. Это следует учитывать, если вы планируете стереть и повторно использовать диск.

Преимущества твердотельных накопителей

  • Твердотельные накопители намного быстрее жестких дисков, и даже дешевые модели превосходят традиционные накопители. Windows и программы будут загружаться быстрее, а файлы сохраняться. Более дешевые накопители имеют более низкую скорость записи, в то время как более дорогие модели имеют более равные скорости чтения и записи.
  • Очень низкий риск выхода из строя из-за перемещения, ударов и загрязнения.
  • Будет работать при более экстремальных температурах, высотах.
  • Очень большая емкость хранилища.

Недостатки твердотельных накопителей

  • Без питания изношенные твердотельные накопители начнут терять данные в течение одного или двух лет. Твердотельные накопители не рекомендуются для архивирования.
  • Дороже, чем традиционные накопители.
  • Надежность значительно варьируется от бренда к бренду, от модели к модели.
  • Чувствителен к перебоям в подаче электроэнергии.

SSD и HDD вместе

Вполне возможно и рекомендуется использовать оба типа дисков в вашем компьютере. Современные материнские платы имеют множество вариантов для установки, например, SSD-накопители m.2 и нескольких традиционных накопителей. Гибридные накопители также существуют, хотя обычно их лучше всего использовать в ноутбуках.

Если твердотельный накопитель обеспечит вам почти мгновенный доступ к вашим программам и документам, на жестком диске будут храниться большие объемы данных в течение более длительных периодов времени. Это дает вам преимущество в производительности и надежности, предоставляя вам устройство, рассчитанное на длительный срок службы.

Пожалуйста лайк, репост

Это тоже интересно

РЕКОМЕНДУЕМ

Интересное