autor: Daniel Laskowski
Dysk HDD vs SSD
Ceny dysków twardych spadły do bardzo niskiego poziomu. To zatem dobry moment na zwiększenie miejsca na nasze dane. Wiele osób zastanawia się, czy wybrać tradycyjny HDD czy też SSD. Jakie są różnice pomiędzy nimi? Czym kierować się podczas zakupu?
Spis treści
Zastanawiając się nad zakupem dysku do komputera, musimy przede wszystkim poznać różnice pomiędzy oferowanymi produktami. To na nim przechowujemy wszystkie nasze dane, system operacyjny, multimedia i programy. Jest zatem jednym z najważniejszych elementów komputera.
Rodzaje dysków
Obecnie najpopularniejszym dostępnym w sprzedaży sposobem przechowywania danych są tradycyjne HDD, których budowa opiera się na magnetycznych dyskach talerzowych. W sklepach znajdziemy także dyski półprzewodnikowe, a więc SSD – są zdecydowanie szybsze, ale i zauważalnie droższe. Możemy kupić też SSHD, czyli hybrydę SSD i HDD.
Dyski twarde pojawiły się w komputerach w 1956 roku. Pierwsza konstrukcja, przygotowana przez IBM, posiadała pojemność 5 MB (czyli tyle, co plik MP3). Wiele lat musiało minąć, aby rozpoczęła się era dysków 3,5-calowych, a więc takich, które znane są nam do dziś. W 1987 roku HDD o takich właśnie gabarytach trafił do pierwszych komputerów. Choć specjaliści zwiastują ich koniec, technologia dysków talerzowych nadal się rozwija: w grudniu 2018 firma Seagate zaprezentowała nośnik o pojemności aż 16 TB. Podobno do 2020 roku firma ma dostarczyć HDD o pojemności 20 TB, natomiast w ciągu dekady 50 TB.
Jak wygląda wnętrze dysku? Wystarczy wyobrazić sobie gramofon. Mamy talerz, z którym styka się igła odpowiedzialna za odczyt danych. W przypadku HDD mamy takich talerzy kilka - wykonane są ze szkła pokrytego cienką, wypolerowaną warstwą metalu. Posiadają one nośnik magnetyczny, którego grubość wynosi zaledwie kilka mikrometrów (1 mikrometr = 0,0001 cm). Wnętrze skrywa także głowice elektromagnetyczne, dzięki którym możemy zapisywać i odczytywać dane. Co ważne, na każdą powierzchnię talerza przypada po jednej głowicy. Są one umieszczone na ruchomych ramionach. W trakcie pracy unoszą się, natomiast w spoczynku stykają się z talerzem.
W najpopularniejszych modelach wirują one z prędkością od 5400 do 10 000 obrotów na minutę, aczkolwiek w niektórych serwerach stosuje się dyski SCSI, których prędkość obrotowa wynosi nawet 15 000 obrotów na minutę. W gospodarstwach domowych najczęściej stosowane są jednak nośniki, w których talerze wirują z prędkością 7200 obrotów na minutę.
Ciekawskim nie polecamy otwierania obudowy dysku twardego. Jest ona skonstruowana tak, aby nie dostał się do niej pył, para i inne zanieczyszczenia. Nawet najmniejsza drobinka może spowodować problem z odczytem danych i uszkodzenie głowicy. Podczas upadku głowica może rysować warstwę magnetyczną, co z kolei powoduje zwykle utratę danych.
Hybryda, czyli SSHD
Swego czasu częstą praktyką wśród producentów, szczególnie notebooków, było montowanie dysków hybrydowych. Jest to przede wszystkim klasyczny HDD, w którego obudowie znajdziemy także moduł pamięci flash.
Mieliśmy więc do dyspozycji dużą pojemność, którą oferują talerzowe dyski twarde oraz szybki dostęp do danych, który znamy z SSD. Oczywiście, hybrydy nie są tak szybkie jak nośnik w całości półprzewodnikowy. Na dyskach SSHD jedynie część danych umieszczana była w module flash – specjalne oprogramowanie bada preferencje użytkownika i rezerwuje miejsce z szybkim dostępem jedynie dla najczęściej wykorzystywanych plików.
Najnowszy rodzaj dysków stanowią napędy półprzewodnikowe. Ta pamięć masowa zbudowana jest w oparciu o pamięć flash. Zasada działania jest taka sama, aczkolwiek nie należy kojarzyć jej z tą znaną z np. pendrive’ów czy kart pamięci, ponieważ jest o wiele szybsza. Taki nośnik w obudowie skrywa jedynie moduł pamięci oraz elektronikę sterującą – brak zatem wirujących talerzy ani innych ruchomych części.
SSD może wykorzystywać interfejs SATA, PCI Express lub M.2. Dla porównania, współczesne HDD korzystają obecnie już tylko z SATA. Ponieważ dyski półprzewodnikowe nie posiadają żadnych ruchomych części, są bardziej odporne na uszkodzenia mechaniczne oraz praktycznie bezgłośne. Plusem SSD (opartych na pamięciach NAND SLC) jest także szeroki zakres temperatur, w których działają dyski, wynoszący od -40 do +80 stopni Celsjusza (dyski MLC w temperaturze poniżej -25 stopni Celsjusza mogą utracić dane). SSD mają więc wiele zalet, które sprawiają, że jest to nośnik o wiele lepszy niż stosowane na szeroką skalę HDD – nadal jednak koszt za 1GB danych jest tutaj sporo wyższy...
SLC czy MLC?
Czym różni się pamięć SLC (Single Level Cell), od MLC (Multi Level Cell)? Chodzi o sposób zapisu danych. Pierwsza technika zapisuje jeden bit informacji w jednej komórce. W przypadku MLC są to już dwa bity w pojedynczej komórce. Jest jeszcze jedno, najtańsze rozwiązanie, czyli TLC (Triple Level Cell). Jak łatwo się domyślić, tym sposobem zapisuje się trzy bity danych na jednej komórce. Niestety jest ono najmniej trwałe. Jeśli zależy nam na bezpieczeństwie danych, najlepszym rozwiązaniem jest SLC.
Obecnie najczęściej spotykamy SSD z interfejsem SATA, jednak jeśli zależy nam na naprawdę szybkim zapisie i odczycie danych, możemy skorzystać z napędów półprzewodnikowych, które zainstalowane są na kartach PCI Express. Wielu producentów płyt głównych decyduje się także na umieszczenie interfejsu M.2, zdecydowanie bijącym szybkościowo SATA III. Przy czym dyski M.2 zajmują znacznie mniej miejsca, dlatego też tego typu rozwiązanie stosowane jest między innymi w ultrabookach, gdzie priorytetem jest rozmiar podzespołów.
Warto również dodać, że najszybsze dyski z interfejsem M.2 korzystają z protokołu NVMe (Non-Volatile Memory Express), który stworzono głównie z myślą o nośnikach SSD. Jego zastosowanie w praktyce oznacza bardzo krótki czas dostępu do naszych danych (informacje przesyłane są o wiele szybciej niż w przypadku standardowego protokołu AHCI). Protokół NVMe został stworzony dzięki współpracy ponad osiemdziesięciu firm, takich jak Intel, Samsung, Dell czy Oracle.
NVMe vs AHCI – twarde dane
Porównując oba protokoły: tradycyjny AHCI ma opóźnienia na poziomie 19 500 cykli zegara, natomiast NVMe już tylko 9 100 cykli. Znacznie lepiej wygląda także kwestia maksymalnej długości kolejki. AHCI (czyli ta wolniejsza) oferuje 1 kolejkę z 32 poleceniami, natomiast NVMe aż 65 536 kolejek, gdzie każda ma aż 65 536 poleceń. Klasyczne już rozwiązanie SATA III oferuje transfer danych z prędkością do 600 MB/s. Z kolei złącze M.2 „rozpędza się” do prędkości na poziomie 4096 MB/s.
