Ổ cứng so với SSD

Ổ SSD nhanh hơn bao nhiêu so với ổ cứng HDD và nó có đáng giá không?

Một ổ đĩa trạng thái rắn hoặc là SSD có thể tăng tốc hiệu năng của máy tính một cách đáng kể, thường là nhiều hơn những gì bộ xử lý (CPU) hoặc RAM nhanh hơn có thể. Một ổ đĩa cứng hoặc là Ổ cứng rẻ hơn và cung cấp nhiều bộ nhớ hơn (phổ biến 500 GB đến 1 TB) trong khi các ổ SSD đắt hơn và thường có sẵn trong các cấu hình 64 GB đến 256 GB.

SSD có một số lợi thế so với ổ đĩa cứng.

Biểu đồ so sánh

Biểu đồ so sánh ổ cứng so với SSD

	Ổ cứng	SSD

Viết tắt của	Ổ đĩa cứng	Ổ đĩa thể rắn
Tốc độ	HDD có độ trễ cao hơn, thời gian đọc / ghi lâu hơn và hỗ trợ ít IOP hơn (hoạt động đầu ra đầu vào mỗi giây) so với SSD.	SSD có độ trễ thấp hơn, đọc / ghi nhanh hơn và hỗ trợ nhiều IOP hơn (hoạt động đầu ra đầu vào mỗi giây) so với HDD.
Nhiệt, Điện, Tiếng ồn	Ổ đĩa cứng sử dụng nhiều điện hơn để xoay đĩa, tạo ra nhiệt và tiếng ồn.	Vì không cần quay như vậy trong các ổ đĩa trạng thái rắn, chúng sử dụng ít năng lượng hơn và không tạo ra nhiệt hoặc tiếng ồn.
Chống phân mảnh	Hiệu suất của ổ đĩa cứng trở nên tồi tệ hơn do bị phân mảnh; do đó, chúng cần được phân mảnh định kỳ.	Hiệu suất ổ SSD không bị ảnh hưởng bởi sự phân mảnh. Vì vậy, chống phân mảnh là không cần thiết.
Các thành phần	Ổ cứng chứa các bộ phận chuyển động - một trục chính điều khiển bằng động cơ chứa một hoặc nhiều đĩa tròn phẳng (được gọi là đĩa) được phủ một lớp vật liệu từ tính mỏng. Đầu đọc và ghi được đặt trên đỉnh của đĩa; tất cả điều này được bọc trong một vỏ kim loại	SSD không có bộ phận chuyển động; nó thực chất là một con chip nhớ Nó được kết nối, mạch tích hợp (IC) với một đầu nối giao diện. Có ba thành phần cơ bản - bộ điều khiển, bộ đệm và tụ điện.
Cân nặng	Ổ cứng nặng hơn ổ SSD.	Ổ SSD nhẹ hơn ổ cứng HDD vì chúng không có đĩa quay, trục chính và động cơ.
Xử lý rung động	Các bộ phận chuyển động của ổ cứng khiến chúng dễ bị hỏng và hư hỏng do rung.	Ổ SSD có thể chịu được độ rung lên đến 2000Hz, nhiều hơn so với ổ cứng.

Nội dung: HDD vs SSD

1 tốc độ
- 1.1 Thống kê điểm chuẩn - đọc / ghi nhỏ
2 Truyền dữ liệu trong ổ cứng so với SSD
3 Độ tin cậy
- 3.1 Mệt mỏi
4 giá
- 4.1 Triển vọng giá
5 Dung lượng lưu trữ
6 Chống phân mảnh trong ổ cứng
7 tiếng ồn
8 thành phần và hoạt động
9 Tài liệu tham khảo

Tốc độ

Đĩa HDD sử dụng đĩa quay của ổ đĩa từ và đầu đọc / ghi để hoạt động. Vì vậy, tốc độ khởi động chậm hơn đối với ổ cứng so với SSD vì cần có một spin-up cho đĩa. Intel tuyên bố SSD của họ nhanh hơn 8 lần so với ổ cứng, do đó cung cấp thời gian khởi động nhanh hơn.^[1]

Video sau đây so sánh tốc độ ổ cứng và SSD trong thế giới thực và không có gì ngạc nhiên khi bộ lưu trữ SSD vượt trội trong mọi thử nghiệm:

Thống kê điểm chuẩn - đọc / ghi nhỏ

Ổ cứng: Đọc nhỏ - 175 IOP, Viết nhỏ - 280 IOP
Flash SSD: Đọc nhỏ - 1075 IOP (6x), Viết nhỏ - 21 IOP (0,1x)
SSD DRAM: Số lần đọc nhỏ - 4091 IOP (23x), Ghi nhỏ - 4184 IOP (14x)

IOP là viết tắt của các hoạt động đầu vào / đầu ra mỗi giây

Truyền dữ liệu trong ổ cứng so với SSD

Trong một ổ cứng, truyền dữ liệu là tuần tự. Đầu đọc / ghi vật lý "tìm kiếm" một điểm thích hợp trong ổ cứng để thực hiện thao tác. Thời gian tìm kiếm này có thể là đáng kể. Tốc độ truyền cũng có thể bị ảnh hưởng bởi sự phân mảnh hệ thống tệp và bố cục của các tệp. Cuối cùng, bản chất cơ học của đĩa cứng cũng đưa ra một số hạn chế về hiệu suất.

Trong SSD, truyền dữ liệu không tuần tự; nó là truy cập ngẫu nhiên để nó nhanh hơn. Có hiệu suất đọc phù hợp vì vị trí vật lý của dữ liệu là không liên quan. SSD không có đầu đọc / ghi và do đó không có độ trễ do chuyển động của đầu (tìm kiếm).

độ tin cậy

Không giống như ổ đĩa cứng, đĩa SSD không có bộ phận chuyển động. Vì vậy, độ tin cậy của SSD cao hơn. Di chuyển các bộ phận trong ổ cứng làm tăng nguy cơ hỏng hóc cơ học. Chuyển động nhanh chóng của các đĩa và đầu bên trong ổ đĩa cứng khiến nó dễ bị hỏng đầu. Tai nạn đầu có thể được gây ra bởi sự cố điện tử, mất điện đột ngột, sốc vật lý, hao mòn, ăn mòn hoặc đĩa và đầu được sản xuất kém. Một yếu tố khác ảnh hưởng đến độ tin cậy là sự hiện diện của nam châm. Ổ cứng sử dụng bộ lưu trữ từ tính nên dễ bị hư hỏng hoặc hỏng dữ liệu khi ở gần với nam châm mạnh. SSD không có nguy cơ bị biến dạng từ tính như vậy.

Mệt mỏi

Khi flash lần đầu tiên bắt đầu tăng tốc cho việc lưu trữ lâu dài, đã có những lo ngại về sự hao mòn, đặc biệt là với một số chuyên gia cảnh báo rằng do cách thức hoạt động của SSD, số lượng hạn chế ghi có thể đạt được. Tuy nhiên, các nhà sản xuất SSD đã nỗ lực rất nhiều trong kiến trúc sản phẩm, bộ điều khiển ổ đĩa và thuật toán đọc / ghi và trong thực tế, sự hao mòn đã không được phát hành cho SSD trong hầu hết các ứng dụng thực tế.^[2]

Giá bán

Tính đến tháng 6 năm 2015, SSD vẫn đắt hơn trên mỗi gigabyte so với ổ cứng nhưng giá cho SSD đã giảm đáng kể trong những năm gần đây. Trong khi các ổ đĩa cứng ngoài có giá khoảng 0,04 đô la mỗi gigabyte, một ổ SSD flash thông thường là khoảng 0,5 đô la mỗi GB. Con số này giảm từ khoảng 2 đô la mỗi GB vào đầu năm 2012.

Trên thực tế, điều này có nghĩa là bạn có thể mua ổ cứng ngoài 1 TB (HDD) với giá 55 đô la trên Amazon (xem các sản phẩm bán chạy nhất của ổ cứng gắn ngoài) trong khi ổ SSD 1 TB có giá khoảng $ 475. (xem danh sách người bán hàng tốt nhất cho SSD nội bộ và SSD ngoài).

Triển vọng giá

Trong một bài viết có ảnh hưởng cho Mạng máy tính vào tháng 6 năm 2015, nhà tư vấn lưu trữ Jim O'Reilly đã viết rằng giá lưu trữ SSD đang giảm rất nhanh và với công nghệ 3D NAND, SSD có thể sẽ đạt được mức giá ngang bằng với HDD vào cuối năm 2016.

Có hai lý do chính khiến giá SSD giảm:

Tăng mật độ: Công nghệ 3D NAND là một bước đột phá cho phép tăng dung lượng SSD vì nó cho phép đóng gói gấp 32 hoặc 64 lần công suất mỗi lần chết.
Hiệu quả quá trình: Sản xuất lưu trữ flash đã trở nên hiệu quả hơn và năng suất chết tăng đáng kể.

Một bài viết tháng 12 năm 2015 cho Thế giới máy tính dự kiến 40% máy tính xách tay mới được bán trong năm 2017, 31% vào năm 2016 và 25% máy tính xách tay vào năm 2015, sẽ sử dụng ổ SSD thay vì ổ đĩa cứng. Bài báo cũng báo cáo rằng trong khi giá ổ cứng không giảm quá nhiều, giá SSD đã liên tục giảm hàng tháng và gần ngang giá với ổ cứng.

Dự báo giá cho lưu trữ ổ cứng và SSD, bằng DRAMeXchange. Giá được tính bằng đô la Mỹ trên mỗi gigabyte.

Khả năng lưu trữ

Cho đến gần đây, SSD quá đắt và chỉ có sẵn ở kích thước nhỏ hơn. Máy tính xách tay 128 GB và 256 GB là phổ biến khi sử dụng ổ SSD trong khi máy tính xách tay có ổ đĩa cứng HDD thường từ 500 GB đến 1 TB. Một số nhà cung cấp - bao gồm Apple - cung cấp các ổ đĩa "hợp nhất" kết hợp 1 ổ SSD và 1 ổ cứng hoạt động liền mạch với nhau.

Tuy nhiên, với 3D NAND, SSD có khả năng thu hẹp khoảng cách về dung lượng với ổ đĩa cứng vào cuối năm 2016. Vào tháng 7 năm 2015, Samsung tuyên bố sẽ phát hành ổ SSD 2TB sử dụng đầu nối SATA.^[3] Mặc dù công nghệ ổ cứng có khả năng vượt quá khoảng 10 TB, nhưng không có hạn chế nào đối với việc lưu trữ flash. Trên thực tế, vào tháng 8 năm 2015, Samsung đã tiết lộ ổ cứng lớn nhất thế giới - ổ SSD 16TB.

Chống phân mảnh trong ổ cứng

Do tính chất vật lý của ổ cứng và các đĩa từ của chúng lưu trữ dữ liệu, các hoạt động IO (đọc hoặc ghi vào đĩa) hoạt động nhanh hơn nhiều khi dữ liệu được lưu trữ liên tục trên đĩa. Khi dữ liệu của tệp được lưu trữ trên các phần khác nhau của đĩa, tốc độ IO bị giảm do đĩa cần quay để các vùng khác nhau của đĩa tiếp xúc với đầu đọc / ghi. Thường thì không có đủ không gian liền kề để lưu trữ tất cả dữ liệu trong một tệp. Điều này dẫn đến sự phân mảnh của ổ cứng. Chống phân mảnh định kỳ là cần thiết để giữ cho thiết bị không bị chậm hiệu năng.

Với các ổ SSD, không có giới hạn vật lý nào như vậy đối với đầu đọc / ghi. Vì vậy, vị trí vật lý của dữ liệu trên đĩa không quan trọng vì nó không ảnh hưởng đến hiệu suất. Do đó, việc chống phân mảnh là không cần thiết đối với SSD.

Tiếng ồn

Đĩa HDD có thể nghe được vì chúng quay. Ổ đĩa cứng ở các yếu tố hình thức nhỏ hơn (ví dụ: 2,5 inch) yên tĩnh hơn. Ổ SSD là các mạch tích hợp không có bộ phận chuyển động và do đó không gây ra tiếng ồn khi hoạt động.

Thành phần và hoạt động

Một ổ cứng thông thường bao gồm một trục chính chứa một hoặc nhiều đĩa tròn phẳng (được gọi là đĩa) trên đó dữ liệu được ghi lại. Các đĩa được làm từ vật liệu không có từ tính và được phủ một lớp vật liệu từ tính mỏng. Đầu đọc và ghi được đặt trên đỉnh của đĩa. Các platters được quay ở tốc độ rất cao với một động cơ. Một ổ cứng thông thường có hai động cơ điện, một để quay đĩa và một để định vị cụm đầu đọc / ghi. Dữ liệu được ghi vào một đĩa khi nó quay qua các đầu đọc / ghi. Đầu đọc và ghi có thể phát hiện và sửa đổi từ hóa của vật liệu ngay dưới nó.

Các thành phần tháo rời của ổ đĩa cứng (trái) và ổ SSD (phải).

Ngược lại, SSD sử dụng vi mạch và không chứa bộ phận chuyển động. Các thành phần SSD bao gồm bộ điều khiển, là bộ xử lý nhúng thực thi phần mềm cấp firmware và là một trong những yếu tố quan trọng nhất của hiệu suất SSD; bộ đệm, trong đó một thư mục của vị trí khối và dữ liệu cân bằng hao mòn cũng được lưu giữ; và lưu trữ năng lượng - một tụ điện hoặc pin - để dữ liệu trong bộ đệm có thể được xả vào ổ đĩa khi mất điện. Thành phần lưu trữ chính trong SSD là bộ nhớ dễ bay hơi DRAM kể từ khi chúng được phát triển lần đầu tiên, nhưng kể từ năm 2009, nó thường là bộ nhớ flash NAND. Hiệu suất của SSD có thể mở rộng theo số lượng chip flash NAND song song được sử dụng trong thiết bị. Một chip NAND tương đối chậm. Khi nhiều thiết bị NAND hoạt động song song bên trong ổ SSD, tỷ lệ băng thông và độ trễ cao có thể bị ẩn, miễn là đủ các hoạt động nổi bật đang chờ xử lý và tải được phân bổ đều giữa các thiết bị.

Người giới thiệu

Wikipedia: Ổ đĩa cứng
Wikipedia: Ổ đĩa trạng thái rắn
Giá SSD rơi tự do - Mạng máy tính
Samsung công bố ổ cứng thể rắn 2TB cho máy tính để bàn - Blog của Samsung
Samsung trình làng SSD 16TB 2,5 inch: Ổ cứng lớn nhất thế giới - Ars Technica
SSD tiêu dùng và giá ổ cứng đang gần ngang giá
Lô hàng HDD giảm 20% trong quý 1 năm 2016, đạt mức thấp trong nhiều năm - AnandTech

Công nghệ