Жесткий диск HDD — что это такое: все о накопителе

Жесткий диск HDD — что это такое: все о накопителе Компьютер

Основные характеристики ssd, которые необходимо учитывать при их выборе:

Фактор формы

Физические размеры и интерфейс подключения

Часто предлагаются следующие конфигурации твердотельных накопителей в зависимости от области применения:

— SSD 2.5″

Эти твердотельные накопители имеют внешний вид 2,5-дюймового жесткого диска «ноутбука». Даже интерфейс подключения (SATA) у них одинаковый. Твердотельные накопители для компьютеров и ноутбуков с аппаратным обеспечением, совместимым с HDD. На рынке очень мало твердотельных накопителей других форматов, которые были созданы для HDD.

S SD в 5 раз быстрее, чем HDD, поскольку их максимальная скорость не превышает 600 Мбайт/с.

— комар

Эти твердотельные накопители используют mSATA для подключения к материнской плате. По сути, это SSD с интерфейсом SATA 2.5 меньшего размера, чем обычный. Применяются те же ограничения скорости передачи данных, и он имеет точно такое же количество контактов.

Эти накопители значительно меньше, чем твердотельные накопители 2,5. При наличии соответствующего разъема их можно использовать в ноутбуках и других небольших устройствах, поскольку они представляют собой небольшую печатную плату размером 50,8 x 29,85 мм с контактами на одном из узких краев (на рисунке показано, как установить mSATA SSD в компьютер).

— SSD M.2

Как и mSATA, твердотельный накопитель M.2 имеет маленький прямоугольный корпус с монтажным вырезом на противоположном краю и штырьками на одной из коротких сторон. Однако конфигурация контактов mSATA отличается от конфигурации M.2.

На той или иной плоскости платы распаяны микросхемы памяти и контроллер. Ширина узкого края SSD составляет 22 мм, а длина может быть нескольких вариантов (чаще всего 110 мм или 60 м) или больше. Если длина SSD будет больше, чем обычно на материнских платах, то посадочных мест может быть несколько.

На краю твердотельного накопителя есть две или три выемки (ключа) с контактами на уровне контактов, чтобы обеспечить правильную установку в слот материнской платы. При наличии двух ключей твердотельный накопитель использует шину SATA.

NVMe

Диск SATA не способен передавать данные со скоростью 600 Мбайт/с. SATA не может обеспечить скорость передачи данных более 600 Мбайт/с. А вот 4 линии PCI-E версии 3.0 обеспечивают скорость передачи данных до 5000 Мбайт/с (не говоря уже о PCI E 4.0).

В любом случае, DM2 обычно предпочтительнее, чем одноклавишный M.2 SSD. Но следует также учитывать возможности материнской платы. Твердотельные накопители с одним ключом не поддерживаются старыми ноутбуками и компьютерами. Для проверки разъема M необходимо посмотреть на него.

Но, если что, и здесь есть решение. В зависимости от размера ключа SSD M.2 может быть подключен к стандартному слоту PCI-E материнской платы компьютера, если он не занят видеокартой или чем-то еще

— SSD U.2

Он имеет совершенно другой интерфейс SATA, который не относится к 2,5-дюймовым SSD (с точки зрения физического размера). Как упоминалось выше, этот интерфейс использует 4 линии PCI-E, что гарантирует высокую скорость передачи данных.

Подключить SSD U.2 к материнской плате компьютера можно через переходник к стандартному разъему PCI-Express или же разъему M.2 (см. изображение).

— SSD PCI-Express https://www.youtube.com/watch?v=6cOdoakvTXY

Редко можно встретить SSD, который можно установить в слот PCI-Express материнской платы. подключается к любому компьютеру, оснащенному подобным разъемом (т.е. современному компьютеру). С помощью линий PCI-Express можно достичь высоких скоростей чтения и записи, но они не маленькие.

Тип используемых микросхем памяти

Как уже было сказано, чипы памяти — это место, где хранятся данные SSD. Все они функционируют благодаря хранению в них информации по методу NAND.

Даже при отсутствии питания.

Любая память NAND состоит из специальных запоминающих транзисторов, называемых ячейками. В зависимости от особенностей этих ячеек, сегодня существует несколько типов микросхем NAND:

SLC («Single Level Cell», одноуровневая ячейка)

— это самый ранний тип памяти NAND, использующий условные значения «0» или «1» для хранения одного бита информации в каждой ячейке;

Многоуровневая ячейка — это M LC (многоуровневая ячейка).

В каждом цифровом бите содержится два информационных блока. Этот вид памяти впервые появился в SLC после завершения работы над SEL. В зависимости от номера ячейки, каждая ячейка имеет больший диапазон возможных значений.

Трехуровневая клетка, также известная как TLC,

Ячейки памяти этого типа содержат по три бита информации. Каждый из них может принимать одно значение, которое уже имеет 9 значений (000″, «001» и «010», 009), 114 или 111).

L IC — «нудная» ячейка, четырехуровневая.

— Каждая ячейка памяти имеет четыре бита, которые могут иметь одно из 16 различных значений (001, 0002, 0111, 0210, или 1112);

Пятиуровневая ячейка, обозначенная P LC (Penta Level Cell).

Для каждого из 5 бит информации в каждой ячейке памяти существует 32 возможных значения, перечислять которые я не буду.

Одноуровневая SLC-память была первой и довольно давно. Каждый последующий тип памяти появлялся как следствие дальнейшего развития технологий. PLC-память появилась совсем недавно и пока не встречается в конкретных устройствах.

Ходят слухи, что в будущем появятся шестиуровневые ячейки памяти. Чем больше битов в каждой ячейке, тем меньше информации может содержать чип памяти.

Но как бы контринтуитивно это ни звучало, чем больше битов в ячейке, тем короче срок службы SSD с точки зрения надежности таких чипов NAND. Другими словами, твердотельные накопители на базе PLC — лучшие, а твердотельные накопители на базе NAND — худшие, при прочих равных условиях.

При выборе типа памяти следует проявлять крайнюю осторожность, чтобы не попасться на уловки некоторых «хитрых» производителей и продавцов. Название MLC — Multi-level Cell (многоуровневая память), а не конкретно «двухмерная», как видно из названия.

Он появился до того, как производители задумались об увеличении количества битов на ячейку. Термин для обозначения многоуровневых структур, существовавших до появления TLE и PLA, является еще одним способом интерпретации DLC.

Однако и сегодня некоторые производители (например, Samsung) могут сокращать название типа памяти MLC в спецификациях SSD. Это должно быть вам известно, и прежде чем совершить покупку, рассмотрите все возможности.

3D NAND, V-NAND, BiCS

Поскольку ячейки становятся менее надежными с каждым новым уровнем, очевидно, что бесконечно добавлять уровни нецелесообразно. Логика управления ячейками в такой ситуации становится чрезвычайно сложной и ложится тяжелым бременем на контроллер SSD.

Сделать ячейки меньше и разместить в них большее их количество — казалось бы, лучший способ увеличить емкость SSD. Однако и в этом направлении есть предел. По мере уменьшения толщины ячеек технология может выдерживать все меньше циклов перезаписи.

Развитие технологии 3D-NAND, которая предполагает переход от двумерного (планарного) расположения ячеек к трехмерному, позволило найти решение. Ячейки чипа располагаются слоями, причем возможно до 100 слоев. Площадь чипа не меняется, но меняется его высота.

3D-NAND

— термин, используемый для описания трехмерного расположения ячеек на чипе. Компания Samsung назвала используемую ею технологию инновационной.

V-NAND

Сокращение от Vertical NAND. Toshiba и SanDisk решили создать аббревиатуру.

BiCS

( Масштабируемая стоимость бита)

Чтобы использовать надежный или доступный производственный процесс свыше 20 нм, производители смогли увеличить количество ячеек в чипе NAND, а также расстояние между ними (чтобы транзисторы не создавали помех друг другу).

Концепция клеточной структуры также постепенно менялась. Современные транзисторы с плавающим затвором были заменены на более надежные, быстрые и долговечные.

CTF, Charge Trap Flash

). Чтобы выбрать наиболее эффективный вариант, совершенствуется их расположение в кристалле.

Современные микросхемы памяти с многоуровневыми ячейками, как правило, не являются чем-то плохим из-за трехмерного размещения ячеек и даже технологии ячеек в SSD (в частности). Приобретение SSD на основе SSLC не имеет смысла.

Чрезвычайно дорогие, но редко доступные на рынке. Например, твердотельный накопитель на базе TLC емкостью 128 ГБ будет стоить столько же, сколько твердотельный накопитель на базе TLC емкостью 500 терабайт. Цена за квадратный фут на втором этаже в восемь раз выше, чем на первом. Тем не менее, TLC-накопитель может прослужить много лет.

Именно на гарантированную долговечность SSD, которая обычно обозначается термином, следует обращать внимание.

Всего написанных байтов, или TBW

. Это число показывает, сколько терабайт данных можно записать на твердотельный накопитель до его выхода из строя. Например, старый твердотельный накопитель Samsung 860 Evo с TLC-памятью имеет емкость 500 ГБ. Его емкость составляет 300 терабайт, или примерно 800 ГБ данных в день в течение года.

Контроллер SSD

Контроллер — это специальный чип SSD, который управляет работой других устройств памяти. Надежность и скорость чтения/записи зависят от контроллера, особенно если он использует шину PCI-E или протокол NVMe для обмена данными (см. выше).

Обычно информация о контроллере SSD отсутствует как в магазинах, так и на официальных сайтах производителей. Если вы уже приобрели SSD этой модели, вы можете прочитать обзоры независимых блогеров и пользователей.

Для чего можно использовать hdd?

Высокоскоростные твердотельные накопители в наше время прочно заняли место системных носителей. Накопители на чипах быстро вытесняют жесткие диски в качестве предпочтительного носителя ОС, несмотря на их высокую стоимость, малую емкость (по сравнению с жесткими дисками) и возможность потери данных.

Однако их IOPS и время случайного доступа в несколько раз выше, чем у «классических» жестких дисков. К счастью, эта технология еще не списана со счетов. Во-вторых, по соотношению объема хранимой информации и цены жесткий диск имеет преимущество перед обычными жесткими дисками.

  • Как универсальный диск для «всего»: системы, программного обеспечения, игр, хранения данных;
  • Как относительно небольшой диск (от 300 ГБ до 1 ТБ) для приложений, чувствительных к дисковой подсистеме;
  • Как диск для долгосрочного хранения малоценных данных, не требующих высокой скорости доступа: музыки, фильмов, фотографий, игр, резервных копий и всего остального, что работает как на старом, так и на новом оборудовании;
  • Как диск для скачивания торрентов. Как правило, такие диски имеют постоянную (почти круглосуточную) или почти постоянную нагрузку: что-то постоянно записывается, что-то постоянно считывается;
  • Диск для длительного хранения важной информации.

Все, что касается первой группы, очевидно: большинство из них имеют один диск в памяти, который может быть разделен на два-три виртуальных диска. Иногда имеется только один диск, что делает невозможным внесение изменений. Кроме того, нет места для второго. В этом сценарии диск должен работать «средне» по всем параметрам.

Твердотельные накопители конкурируют со второй группой за внимание пользователя. На этом поле «классика» оказывается в проигрыше. Даже самый дешевый SSD (достаточный для операционной системы и самого важного ПО) стоит дороже, чем один высокоскоростной диск с эквивалентным объемом памяти!

Для хранения информации, которая может быть извлечена повторно (в Интернете), соотношение цена/объем выходит на первое место. На самом деле, скорость видео в этом случае не так важна, как точность передачи. Даже k-видео 4k2 покроет всю пропускную способность «медленных» HDD!

Самыми неудобными и обременительными дисками в одноранговых сетях являются те, которые активно используются для обмена файлами. Вы можете свободно добавлять записи с веб-камер здесь и в других местах.

Системы хранения важных данных занимают особое место. Действительно важные файлы лучше сохранять в облаке, создавать резервные копии и периодически проверять их. А надежность и безотказность устройства стоит на первом месте.

Линейки hdd

Давайте продолжим рассмотрение всех моделей жестких дисков в «сопоставимых» условиях. Для этого мы начнем с модели емкостью 1 ТБ.

Сначала будут рассмотрены продукты Western Digital. Компания присвоила семействам дисков имена, раскрасив их соответствующим образом.

Универсальная линейка дисков под названием W D Blue обеспечивает баланс между надежностью и скоростью. Диски поставляются с 64 мегабайтами кэш-памяти и вращаются со скоростью 7200 об/мин.

В продаже имеются жесткие диски из «зеленой» линейки W D Green. Хотя они не вращаются со скоростью, которая бьет рекорды, их низкое энергопотребление и скорость вращения 5400 об/мин снижают нагрев и вибрацию.

Цены варьируются от 4560 рублей за версию на 1 ТБ до неудобно высоких $10400.

Загрузочный диск под названием W D Black предназначен для установки «тяжелого» или системного программного обеспечения. Имея максимальную скорость вращения 7200 об/мин, WD Blue относится к категории высокоскоростных дисков. Платой за эту производительность являются повышенное энергопотребление и шум.

Вы можете приобрести 1 ТБ WD Black за 5 300 рублей. Также доступны версии на 350 ГБ, 2 ТБ, 3 ТБ и 4 ТБ, но цены на них невыгодные.

W D Red — это специализированная линейка жестких дисков, предназначенных для круглосуточной работы и установки в сетевых хранилищах дома или в офисе. WD Red — это специализированные накопители для NAS-хранилищ. Разработчики планируют снизить энергопотребление, повысить защиту от механических повреждений и перегрева.

Диск смог продлить жизнь всем механикам благодаря большему запасу прочности. Производитель заявляет о производительности 7200, но фактическая скорость вращения составляет 5400 об/мин. Хотя на практике диски работают немного медленнее, скорость более чем достаточна для их использования по назначению.

Цена варьируется от 4 800 рублей за версию начального уровня 1 ТБ до примерно 19 000 рублей за топовую модель 6 ТБ.

Специальные диски для систем видеонаблюдения производит компания W D Purple. Western Digital предлагает свежие и практичные алгоритмы, которые снижают вероятность сбоя видео.

, и ещё три:

Офисная система хранения называется W D SE. Она работает в хвост и в гриву и представляет собой быстрый, холодный, шумный накопитель для офисного использования.

W D RE — стол в офисе. Высокоскоростные накопители для бизнес-рынка, обычно с «программными» функциями и интерфейсами управления/администрирования HDD

Тем, кому недостаточно скорости, стоит попробовать W D VelociRaptor. Со скоростью вращения 10 000 об/мин VelociRaptor — это чрезвычайно быстрый жесткий диск, который издает громкий, быстрый и горячий звук. Один терабайт обойдется вам в 12 300 рублей, что является ценой, соответствующей качеству. когда другие твердотельные накопители не по карману, а стандартного WD Black недостаточно.

Seagate, как и WD: фактически, они купили или «объединили» всех производителей дисков HD.

Самым популярным и полезным накопителем на рынке является Seagate Barracuda 7200.14, согласно аналогу WD Blue, который является отличным парнем и сеятелем и жнецом. Накопитель довольно крут, но от своего конкурента емкостью 1 ТБ он отличается тем, что внутри у него всего один «блин», что минимизирует шум и вибрацию. Кэш-память имеет размер 64 МБ и скорость вращения шпинделя 7200 об/мин.

Цена варьируется от 4 300 рублей за 1 ТБ до поразительных «8 700» за 3 ТБ.

Модель Seagate HDD.15, предназначенная для хранения данных без жестких условий записи/чтения, аналогична линейке AIR, но скорость вращения шпинделя у нее немного выше (5900 об/мин против 5400 у «зеленой»).

Стоимость одного терабайта у нас составляет 4 рубля. 10 700 рублей за тихий и холодный диск, который вы будете постоянно забивать информацией.

Высокоскоростное хранение данных не имело большого значения для Seagate, но было много места для NAS и других высоконагруженных дисков.

Название этого устройства, Seagate NAS HDD, говорит само за себя. диск для установки в сетевом хранилище. Холодный, тихий и надежный Емкость дисков варьируется от 2 ТБ до 4 ТБ, а их цена составляет 6 700 и 11 750 рублей соответственно.

Системы с высокой нагрузкой, потоковой передачей большого количества данных и видеонаблюдением имеют несколько вариантов:

Seagate SV35 ST1000X000, RS2000M003 и Skylake HDD TW500. Первые три модели — это просто прочные жесткие диски, предназначенные для круглосуточной потоковой передачи данных.

Версия первого, разработанная специально для организации систем видеонаблюдения. По сути, они подходят для использования и дома.

Компания Seagate не забыла о корпоративном сегменте.

Предлагаются прочные диски Seagate Constellation CS объемом один терабайт «блинчиком». Скорость вращения шпинделя — 7200 об/мин, объем памяти — 64 МБ, официально заявленное время наработки на отказ: девять лет

Старшей моделью является эта. Она имеет расширенную 5-летнюю гарантию и кэш-память, увеличенную до 128 МБ. Разница в цене незначительна, но не на много. Разумный 1 ТБ стоит 6 000 рублей, а 4 — 15 300.

Технически,

Глобальные технологии хранения Hitachi

— была приобретена компанией Western Digital в 2022 году. Однако на дворе уже 2022 год, а жесткие диски все еще выпускаются серийно — и сама компания сменила бренд.

Стандартный жесткий диск для рабочей станции с 64 МБ кэш-памяти, HGST Ultrastar 7K4000, как говорят, стоит 2 миллиона долларов (!). 79 часов непрерывной работы. Кроме того, производитель предлагает пятилетнюю гарантию на все детали. За 2 ТБ памяти нужно заплатить 8300 рублей, а за 4 ТБ — 15 300 рублей.

Вторая линейка предназначена для систем хранения данных и называется HGST Deskstar NAS. Цены варьируются от 110 до 20 000 рублей, емкость — от 3 до 6 ТБ. Хотя скорость чтения и записи дисков не особенно высока, они поставляются с трехлетней гарантией на один миллион часов наработки на отказ.

Без лишних функций, Toshiba делает простые и удобные в использовании жесткие диски.

Существует две модели DT01ACA для дома, объем памяти которых варьируется от 500 ГБ до 3 ТБ. Накопители обычно устанавливаются в компьютеры, где требуется только HDD. Стоимость не завышена — 4 000 рублей за 1 ТБ и всего 7 500 за 3000!

Накопители NAS серии MC04ACA (со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин) отличаются превосходной производительностью и могут работать до 800 000 часов. Начальная цена за 2 ТБ составляет 7 950 рублей, а верхний объем — 4 ТБ.

Оцените статью
OverComp.ru