HDD vs. SSD
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- Kurt Reinelt
Wie viel schneller ist eine SSD im Vergleich zu HDD -Laufwerken und ist es den Preis wert?
A Solid State Drive oder SSD kann die Leistung eines Computers erheblich beschleunigen, oft mehr als ein schnellerer Prozessor (CPU) oder RAM. A Festplatte oder HDD ist billiger und bietet mehr Speicherplatz (500 GB bis 1 TB sind häufig), während SSD -Scheiben teurer sind und allgemein in 64 GB bis 256 GB Konfigurationen erhältlich sind.
SSDs haben mehrere Vorteile gegenüber HDD -Laufwerken.
Vergleichstabelle
| HDD | SSD | |
|---|---|---|
|
| |
| Steht für | Festplatte | Solid State Drive |
| Geschwindigkeit | HDD ist langsamer. HDD hat eine höhere Latenz, längere Lese-/Schreibzeiten und unterstützt weniger IOPS (Eingangsausgangsvorgänge pro Sekunde) im Vergleich zu SSD. | SSD ist schneller. SSD hat eine geringere Latenz, schnellere Lese-/Schreibvorgänge und unterstützt mehr IOPS (Eingangsausgangsvorgänge pro Sekunde) im Vergleich zu HDD. |
| Wärme, Strom, Geräusch | Festplattenlaufwerke verwenden mehr Strom, um die Platten zu drehen, wodurch Wärme und Rauschen erzeugt werden. | Da bei Festkörpern keine solche Rotation benötigt wird, verbrauchen sie weniger Leistung und erzeugen weder Wärme noch Geräusche. |
| Defragmentierung | Die Leistung von HDD -Laufwerken verschlechtert sich aufgrund von Fragmentierung; Daher müssen sie regelmäßig defragmentiert werden. | Die SSD -Antriebsleistung wird nicht durch Fragmentierung beeinflusst. Die Defragmentierung ist also nicht notwendig. |
| Komponenten | HDD enthält bewegliche Teile - eine motorgetriebene Spindel, die eine oder mehrere flache kreisförmige Scheiben (als Platten genannte Platten) enthält. Lesen und Schreiben sind auf den Scheiben positioniert. All dies ist in ein Metallcas eingeschlossen | SSD hat keine beweglichen Teile; Es ist im Wesentlichen ein Speicherchip. Es handelt sich um miteinander verbundene, integrierte Schaltungen (ICs) mit einem Schnittstellenanschluss. Es gibt drei grundlegende Komponenten - Controller, Cache und Kondensator. |
| Gewicht | HDDs sind schwerer als SSD -Laufwerke. | SSD -Laufwerke sind leichter als HDD -Laufwerke, da sie nicht rotierende Scheiben, Spindel und Motor haben. |
| Umgang mit Vibrationen | Die beweglichen Teile von HDDs machen sie aufgrund von Vibrationen anfällig für Abstürze und Schäden. | SSD -Laufwerke können Vibrationen bis zu 2000 Hz standhalten, was viel mehr als HDD ist. |
Geschwindigkeit
HDD -Scheiben verwenden Spinnplatten von magnetischen Laufwerken und lesen/schreiben Köpfe für den Betrieb. Die Startgeschwindigkeit ist also für HDDs langsamer als SSDs, da ein Spin-up für die Festplatte erforderlich ist. Intel behauptet.[1]
Das folgende Video vergleicht die HDD- und SSD -Geschwindigkeiten in der realen Welt. Es ist keine Überraschung, dass der SSD -Speicher in jedem Test vorkommt:
Benchmark -Statistiken - Kleine Lesen/Schreibungen
- HDDs: Small Reads - 175 IOPS, Small Writes - 280 IOPS
- Flash SSDs: Small Reads - 1075 IOPS (6x), Small Writes - 21 IOPS (0).1x)
- DRAM SSDS: Kleine Reads - 4091 IOPS (23x), Small Writes - 4184 IOPS (14x)
IOPs stehen für Eingangs-/Ausgangsvorgänge pro Sekunde
Datenübertragung in einem HDD vs. SSD
In einer Festplatte ist die Datenübertragung sequentiell. Der physische Lese-/Schreibkopf "sucht" einen geeigneten Punkt in der Festplatte, um den Vorgang auszuführen. Diese Suchzeit kann erheblich sein. Die Übertragungsrate kann auch durch die Fragmentierung von Dateisystemen und das Layout der Dateien beeinflusst werden. Schließlich führt die mechanische Natur von Festplatten auch bestimmte Leistungsbeschränkungen ein.
In einer SSD ist die Datenübertragung nicht sequentiell. Es ist zufälliger Zugriff, also ist es schneller. Es gibt eine konsistente Leseleistung, da der physische Ort der Daten irrelevant ist. SSDs haben keine Lese-/Schreibköpfe und damit keine Verzögerungen aufgrund von Kopfbewegungen (Suche).
Zuverlässigkeit
Im Gegensatz zu HDD -Laufwerken haben SSD -Scheiben keine beweglichen Teile. Die SSD -Zuverlässigkeit ist also höher. Bewegliche Teile in einer Festplatte erhöhen das Risiko eines mechanischen Versagens. Die schnelle Bewegung der Platten und Köpfe im Festplattenantrieb macht es anfällig für "Kopfabsturz". Kopfunfälle können durch elektronisches Versagen, ein plötzlicher Stromausfall, physischen Schock, Verschleiß, Korrosion oder schlecht hergestellte Platten und Köpfe verursacht werden. Ein weiterer Faktor, der die Zuverlässigkeit beeinflusst, ist das Vorhandensein von Magneten. HDDs verwenden Magnetspeicher und sind in unmittelbarer Nähe mit leistungsstarken Magneten anfällig für Beschädigungen oder Datenbeschädigungen. SSDs sind für eine solche magnetische Verzerrung kein Risiko ausgesetzt.
Abnutzen
Als Flash zum ersten Mal an Dynamik für eine langfristige Lagerung gewann, gab es Bedenken hinsichtlich des Wear-Out. SSD-Hersteller haben jedoch große Anstrengungen in Produktarchitektur, Antriebskontroller und Lese-/Schreibalgorithmen aufgenommen. In der Praxis war Wear-Out in den meisten praktischen Anwendungen eine Nicht-Ausgabe für SSDs.[2]
Preis
Ab Juni 2015 sind SSDs pro Gigabyte immer noch teurer als Festplatten, aber die Preise für SSDs sind in den letzten Jahren erheblich gesunken. Während externe Festplatten etwa 0 $ kosten.04 pro Gigabyte, eine typische Flash -SSD kostet ca. 0 $ 0.50 pro GB. Dies gilt von etwa 2 US -Dollar pro GB Anfang 2012.
In der Tat können Sie bei Amazon eine 1 -TB -Externe Festplatte (HDD) für 55 US -Dollar kaufen (siehe externe Festplatten -Bestseller), während ein 1 -TB -SSD etwa 475 US -Dollar kostet. (Siehe Bestsellerliste für interne SSDs und externe SSDs).
Preisausblick
In einem einflussreichen Artikel für Netzwerk Computing Im Juni 2015 schrieb der Speicherberater Jim O'Reilly, dass die Preise für den SSD -Speicher sehr schnell sinken. Mit der 3D -NAND -Technologie wird SSD wahrscheinlich die Preisparität mit HDD Ende 2016 erreichen.
Es gibt zwei Hauptgründe für sinkende SSD -Preise:
- Zunehmende Dichte: 3D -NAND -Technologie war ein Durchbruch, der einen Quantensprung in der SSD -Kapazität ermöglichte, da sie das Packen des 32- oder 64 -fachen der Kapazität pro Würfel ermöglicht.
- Prozesseffizienz: Die Herstellung von Flash -Speicher ist effizienter geworden und die Sterbungsrenditen haben erheblich zugenommen.
Ein Artikel im Dezember 2015 für Computerwelt prognostiziert, dass 40% der 2017 verkauften neuen Laptops, 31% im Jahr 2016 und 25% der Laptops im Jahr 2015 SSD anstelle von HDD -Laufwerken verwenden werden. Der Artikel berichtete auch, dass die HDD -Preise zwar nicht zu stark gesunken sind, die SSD -Preise jedoch im Monat konsequent gesunken sind und sich der Parität mit HDD nähern.
Preisprojektionen für HDD- und SSD -Speicher von Dramexchange. Die Preise sind in US -Dollar pro Gigabyte. Speicherkapazität
Bis vor kurzem waren SSDs zu teuer und nur in kleineren Größen erhältlich. 128 GB und 256 GB Laptops sind bei der Verwendung von SSD -Laufwerken häufig, während Laptops mit HDD -internen Laufwerken typischerweise 500 GB bis 1 TB betragen. Einige Anbieter - einschließlich Apple - bieten "Fusion" -Antriebe, die 1 SSD und 1 HDD -Laufwerk kombinieren, die nahtlos zusammenarbeiten.
Mit 3D -NAND dürften SSDs jedoch die Kapazitätslücke mit HDD -Laufwerken bis Ende 2016 schließen. Im Juli 2015 kündigte Samsung an, 2 TB SSD -Laufwerke zu veröffentlichen, die SATA -Stecker verwenden.[3] Während die HDD -Technologie wahrscheinlich bei etwa 10 TB abgraben wird, gibt es keine solche Einschränkung für den Flash -Speicherplatz. Tatsächlich stellte Samsung im August 2015 die größte Festplatte der Welt vor - eine 16 -TB -SSD -Fahrt.
Defragmentierung in HDDs
Aufgrund der physischen Natur von HDDs und ihren Magnetplatten, die Daten speichern. Wenn die Daten einer Datei auf verschiedenen Teilen der Festplatte gespeichert werden, werden die IO -Geschwindigkeiten reduziert, da die Festplatte für verschiedene Regionen der Festplatte drehen muss, um mit den Lese-/Schreibköpfen in Kontakt zu kommen. Oft ist nicht genügend Raum verfügbar, um alle Daten in einer Datei zu speichern. Dies führt zur Fragmentierung der Festplatte. Eine regelmäßige Defragmentierung ist erforderlich, um zu verhindern, dass das Gerät in der Leistung verlangsamt.
Bei SSD -Scheiben gibt es keine solchen physischen Einschränkungen für den Lese-/Schreibkopf. Der physische Standort der Daten auf der Festplatte spielt also keine Rolle, da dies keine Auswirkungen auf die Leistung hat. Daher ist die Defragmentierung für SSD nicht erforderlich.
Lärm
Festplattenscheiben sind hörbar, weil sie sich drehen. HDD fährt in kleineren Formfaktoren (e.G. 2.5 Zoll) sind leiser. SSD -Laufwerke sind integrierte Schaltungen ohne bewegliche Teile und machen daher beim Betrieb kein Geräusch.
Komponenten und Betrieb
Eine typische Festplatte besteht aus einer Spindel, die eine oder mehrere flache kreisförmige Scheiben enthält (genannt Platten), auf die die Daten aufgezeichnet werden. Die Platten werden aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt und mit einer dünnen Schicht magnetischem Material beschichtet. Lese- und Schreibenköpfe sind auf den Scheiben positioniert. Die Platten werden mit sehr hoher Geschwindigkeit mit einem Motor gedreht. Eine typische Festplatte verfügt. Daten werden auf eine Platte geschrieben, wenn sie an den Lese-/Schreibköpfen vorbei drehen. Der Lese- und Schreibkopf kann die Magnetisierung des Materials sofort erkennen und modifizieren.
Zerlegte Komponenten von HDD (links) und SSD (rechts) Laufwerken. Im Gegensatz dazu verwenden SSDs Mikrochips und enthalten keine beweglichen Teile. Zu den SSD-Komponenten gehören ein Controller, ein eingebetteter Prozessor, der Software auf Firmware-Ebene ausführt und einer der wichtigsten Faktoren für die SSD-Leistung ist. Cache, wobei auch ein Verzeichnis der Blockplatzierungs- und Verschleiß -Leveling -Daten aufbewahrt werden; und Energiespeicher - ein Kondensator oder Batterien -, damit Daten im Cache zum Laufwerk auf das Laufwerk gespült werden können. Die primäre Speicherkomponente in einer SSD ist seit ihrer ersten Entwicklung ein dram -volatiler Speicher, aber seit 2009 ist es häufiger der NAND -Flash -Speicher. Die Leistung der SSD kann mit der Anzahl der im Gerät verwendeten parallelen NAND -Flash -Chips skaliert werden. Ein einzelner NAND -Chip ist relativ langsam. Wenn in einer SSD mehrere NAND -Geräte parallel funktionieren, können die Bandbreitenskalen und die hohen Latenzen verborgen werden.