HDD vs SSD

Quanto più veloce è un SSD rispetto alle unità HDD e vale il prezzo?

UN disco a stato solido o SSD può velocizzare significativamente le prestazioni di un computer, spesso più di quanto possa fare un processore (CPU) o una RAM più veloce. UN disco rigido o HDD è più economico e offre più spazio di archiviazione (sono comuni da 500 GB a 1 TB) mentre i dischi SSD sono più costosi e generalmente disponibili nelle configurazioni da 64 GB a 256 GB.

Gli SSD hanno molti vantaggi rispetto alle unità HDD.

Grafico comparativo

Tabella di confronto HDD versus SSD

	HDD	SSD

Sta per	Disco rigido	Disco a stato solido
Velocità	L'HDD ha una maggiore latenza, tempi di lettura / scrittura più lunghi e supporta un numero inferiore di IOP (operazioni di output in input al secondo) rispetto a SSD.	L'SSD ha una latenza inferiore, una lettura / scrittura più veloce e supporta più IOP (operazioni di output in ingresso al secondo) rispetto all'HDD.
Calore, elettricità, rumore	Le unità disco rigido utilizzano più elettricità per ruotare i piatti, generando calore e rumore.	Dal momento che nessuna rotazione è necessaria nelle unità a stato solido, consumano meno energia e non generano calore o rumore.
deframmentazione	Le prestazioni delle unità HDD peggiorano a causa della frammentazione; pertanto, devono essere periodicamente deframmentati.	Le prestazioni dell'unità SSD non sono influenzate dalla frammentazione. Quindi la deframmentazione non è necessaria.
componenti	L'HDD contiene parti mobili: un mandrino motorizzato che contiene uno o più dischi circolari piatti (chiamati piatti) rivestiti con uno strato sottile di materiale magnetico. Le testine di lettura e scrittura sono posizionate sopra i dischi; tutto questo è racchiuso in un contenitore di metallo	SSD non ha parti mobili; è essenzialmente un chip di memoria. È interconnesso, circuiti integrati (IC) con un connettore di interfaccia. Ci sono tre componenti di base: controller, cache e condensatore.
Peso	Gli HDD sono più pesanti delle unità SSD.	Le unità SSD sono più leggere delle unità HDD poiché non dispongono di dischi, mandrino e motore rotanti.
Affrontare le vibrazioni	Le parti mobili degli HDD li rendono suscettibili agli urti e ai danni dovuti alle vibrazioni.	Le unità SSD possono resistere a vibrazioni fino a 2000 Hz, che è molto più di HDD.

Contenuto: HDD vs SSD

1 velocità
- 1.1 Statistiche di riferimento: lettura / scrittura di piccole dimensioni
2 Trasferimento dati in un HDD vs SSD
3 Affidabilità
- 3.1 Usura
4 Prezzo
- 4.1 Prospettiva dei prezzi
5 Capacità di memoria
6 Deframmentazione negli HDD
7 Rumore
8 componenti e funzionamento
9 riferimenti

Velocità

I dischi HDD utilizzano piatti rotanti di unità magnetiche e testine di lettura / scrittura per il funzionamento. Quindi la velocità di avvio è più lenta per gli HDD rispetto agli SSD, poiché è necessario un plug-up per il disco. Intel afferma che il suo SSD è 8 volte più veloce di un HDD, offrendo quindi tempi di avvio più rapidi.^[1]

Il seguente video mette a confronto le velocità di HDD e SSD nel mondo reale e non sorprende che lo storage SSD superi tutti i test:

Statistiche di riferimento: lettura / scrittura di piccole dimensioni

HDD: letture piccole - 175 IOP, piccole scritture - 280 IOP
SSD flash: letture piccole - 1075 IOP (6x), scritture piccole - 21 IOP (0,1x)
DRD SSD: letture piccole - 4091 IOP (23x), scritture piccole - 4184 IOP (14x)

IOP rappresentano operazioni di input / output al secondo

Trasferimento dati in un HDD vs SSD

In un HDD, il trasferimento dei dati è sequenziale. La testina di lettura / scrittura fisica "cerca" un punto appropriato nel disco rigido per eseguire l'operazione. Questo tempo di ricerca può essere significativo. La velocità di trasferimento può anche essere influenzata dalla frammentazione del file system e dal layout dei file. Infine, la natura meccanica degli hard disk introduce anche alcuni limiti prestazionali.

In un SSD, il trasferimento dei dati non è sequenziale; è un accesso casuale quindi è più veloce. Esiste una prestazione di lettura coerente perché la posizione fisica dei dati è irrilevante. Gli SSD non hanno testine di lettura / scrittura e quindi nessun ritardo dovuto al movimento della testa (ricerca).

Affidabilità

A differenza delle unità HDD, i dischi SSD non hanno parti mobili. Quindi l'affidabilità SSD è più alta. Spostare le parti in un HDD aumenta il rischio di guasti meccanici. Il rapido movimento dei piatti e delle testine all'interno del disco rigido lo rende suscettibile a "crash di testa". Le cadute della testa possono essere causate da guasti elettronici, improvvise interruzioni di corrente, shock fisici, usura, corrosione o piatti e testine prodotti in modo inadeguato. Un altro fattore che influenza l'affidabilità è la presenza di magneti. Gli HDD utilizzano la memoria magnetica, quindi sono suscettibili di danneggiare o danneggiare i dati quando sono in prossimità di potenti magneti. Gli SSD non sono a rischio per tale distorsione magnetica.

Portare-out

Quando il flash ha iniziato a prendere slancio per la memorizzazione a lungo termine, ci sono state preoccupazioni per l'esaurimento, in particolare con alcuni esperti che hanno avvertito che a causa del modo in cui funzionano gli SSD, c'era un numero limitato di cicli di scrittura che potevano raggiungere. Tuttavia, i produttori di SSD si impegnano molto nell'architettura di prodotto, nei controllori di unità e negli algoritmi di lettura / scrittura e, in pratica, l'usura è stata un non valido per gli SSD nella maggior parte delle applicazioni pratiche.^[2]

Prezzo

A partire da giugno 2015, gli SSD sono ancora più costosi per gigabyte rispetto ai dischi rigidi, ma i prezzi degli SSD sono diminuiti sostanzialmente negli ultimi anni. Mentre i dischi rigidi esterni sono intorno a $ 0,04 per gigabyte, un tipico SSD flash è di circa $ 0,50 per GB. Questo è in calo da circa $ 2 per GB all'inizio del 2012.

In effetti, questo significa che puoi acquistare un disco rigido esterno da 1 TB (HDD) a $ 55 su Amazon (vedi i migliori venditori di dischi rigidi esterni) mentre un SSD da 1 TB costa circa $ 475. (vedi la lista dei migliori venditori per SSD interni e SSD esterni).

Prospettiva dei prezzi

In un articolo influente per Network Computing nel giugno 2015, il consulente di storage Jim O'Reilly ha scritto che i prezzi per lo storage SSD stanno scendendo molto velocemente e con la tecnologia NAND 3D, SSD raggiungerà probabilmente la parità dei prezzi con l'HDD verso la fine del 2016.

Ci sono due ragioni principali per la caduta dei prezzi SSD:

Aumento della densità: La tecnologia NAND 3D è stata una svolta che ha permesso un salto quantico nella capacità SSD perché consente di impacchettare 32 o 64 volte la capacità per die.
Efficienza del processo: La produzione di storage flash è diventata più efficiente e le rese dei die sono aumentate in modo significativo.

Un articolo del dicembre 2015 per Computer World prevede che il 40% dei nuovi laptop venduti nel 2017, il 31% nel 2016 e il 25% dei portatili nel 2015 utilizzeranno SSD anziché unità HDD. L'articolo ha anche riferito che mentre i prezzi degli HDD non sono diminuiti troppo, i prezzi degli SSD sono costantemente diminuiti mese su mese e sono prossimi alla parità con l'HDD.

Proiezioni dei prezzi per l'archiviazione HDD e SSD, da DRAMeXchange. I prezzi sono espressi in dollari USA per gigabyte.

Capacità di memoria

Fino a poco tempo fa, gli SSD erano troppo costosi e disponibili solo in dimensioni più piccole. I portatili da 128 GB e 256 GB sono comuni quando si utilizzano unità SSD mentre i portatili con unità interne HDD sono in genere da 500 GB a 1 TB. Alcuni produttori, tra cui Apple, offrono unità "fusion" che combinano 1 unità SSD e 1 unità HDD che funzionano perfettamente insieme.

Tuttavia, con 3D NAND, gli SSD rischiano di colmare il divario di capacità con le unità HDD entro la fine del 2016. A luglio 2015, Samsung ha annunciato il rilascio di unità SSD da 2 TB che utilizzano connettori SATA.^[3] Mentre la tecnologia HDD è probabile che si estenda a circa 10 TB, non esiste una tale limitazione per l'archiviazione flash. Infatti, nell'agosto 2015, Samsung ha presentato il più grande disco rigido del mondo: un'unità SSD da 16 TB.

Deframmentazione negli HDD

A causa della natura fisica degli HDD e dei loro piatti magnetici che memorizzano i dati, le operazioni di I / O (lettura o scrittura sul disco) funzionano molto più velocemente quando i dati vengono archiviati in modo contiguo sul disco. Quando i dati di un file sono memorizzati su parti diverse del disco, le velocità IO sono ridotte perché il disco deve girare per diverse regioni del disco per entrare in contatto con le testine di lettura / scrittura. Spesso non è disponibile spazio contiguo sufficiente per archiviare tutti i dati in un file. Ciò comporta la frammentazione dell'HDD. La deframmentazione periodica è necessaria per impedire al dispositivo di rallentare le prestazioni.

Con i dischi SSD, non ci sono restrizioni fisiche per la testina di lettura / scrittura. Pertanto, la posizione fisica dei dati sul disco non ha importanza poiché non influisce sulle prestazioni. Pertanto, la deframmentazione non è necessaria per SSD.

Rumore

I dischi HDD sono udibili perché girano. Le unità HDD in fattori di forma più piccoli (ad esempio 2,5 pollici) sono più silenziose. I drive SSD sono circuiti integrati senza parti mobili e quindi non fanno rumore durante il funzionamento.

Componenti e funzionamento

Un HDD tipico è costituito da un mandrino che contiene uno o più dischi circolari piatti (chiamati vassoi) su cui sono registrati i dati. I piatti sono fatti da un materiale non magnetico e sono rivestiti con un sottile strato di materiale magnetico. Le testine di lettura e scrittura sono posizionate sopra i dischi. I piatti vengono centrifugati a velocità molto elevate con un motore. Un tipico disco rigido ha due motori elettrici, uno per ruotare i dischi e uno per posizionare il gruppo testina di lettura / scrittura. I dati vengono scritti su un piatto mentre ruota oltre le testine di lettura / scrittura. La testina di lettura e scrittura può rilevare e modificare la magnetizzazione del materiale immediatamente sottostante.

Componenti disassemblati delle unità HDD (sinistra) e SSD (destra).

Al contrario, gli SSD usano microchip e non contengono parti mobili. I componenti SSD includono un controller, che è un processore incorporato che esegue software a livello di firmware ed è uno dei fattori più importanti delle prestazioni SSD; cache, dove viene anche conservata una directory di posizionamento dei blocchi e dati di livellamento dell'usura; e accumulo di energia - un condensatore o batterie - in modo che i dati nella cache possano essere scaricati sull'azionamento in caso di interruzione di corrente. Il componente di archiviazione principale in un SSD è stato la memoria volatile DRAM da quando sono stati sviluppati, ma dal 2009 è più comunemente la memoria flash NAND. Le prestazioni dell'SSD possono essere ridimensionate con il numero di chip flash NAND paralleli utilizzati nel dispositivo. Un singolo chip NAND è relativamente lento. Quando più dispositivi NAND operano in parallelo all'interno di un SSD, la larghezza di banda viene ridimensionata e le latenze elevate possono essere nascoste, purché siano in sospeso sufficienti operazioni in sospeso e il carico sia distribuito uniformemente tra i dispositivi.

Riferimenti

Wikipedia: disco rigido
Wikipedia: unità a stato solido
Prezzi SSD in caduta libera - Network Computing
Samsung annuncia unità a stato solido da 2 TB per desktop - Blog Samsung
Samsung presenta SSD da 16 pollici da 2,5 pollici: il più grande disco rigido del mondo - Ars Technica
SSD dei consumatori e prezzi dei dischi rigidi si avvicinano alla parità
Le spedizioni di HDD scendono del 20% nel primo trimestre del 2016, colpiscono con un prezzo pluriennale - AnandTech

Tecnologia