HDD vs. SSD

¿Cuánto más rápido es un SSD en comparación con las unidades de disco duro y vale la pena el precio??

UNA unidad de estado sólido o SSD puede acelerar significativamente el rendimiento de una computadora, a menudo más de lo que puede hacerlo un procesador (CPU) o RAM más rápido. UNA disco duro o HDD es más barato y ofrece más espacio de almacenamiento (son comunes los 500 GB a 1 TB) mientras que los discos SSD son más caros y generalmente están disponibles en configuraciones de 64 GB a 256 GB.

Los SSD tienen varias ventajas sobre las unidades de disco duro.

Gráfica comparativa

Cuadro comparativo HDD versus SSD

	HDD	SSD

Representa	Disco duro	Unidad de estado sólido
Velocidad	El HDD tiene una latencia más alta, mayores tiempos de lectura / escritura y admite menos IOP (operaciones de salida de entrada por segundo) en comparación con SSD.	El SSD tiene una latencia más baja, lecturas / escrituras más rápidas y admite más IOP (operaciones de salida de entrada por segundo) en comparación con el disco duro.
Calor, electricidad, ruido	Las unidades de disco duro utilizan más electricidad para rotar los platos, generando calor y ruido.	Dado que no se necesita tal rotación en las unidades de estado sólido, usan menos energía y no generan calor ni ruido.
Desfragmentación	El rendimiento de las unidades de disco duro empeora debido a la fragmentación; por lo tanto, necesitan ser desfragmentados periódicamente.	El rendimiento de la unidad SSD no se ve afectado por la fragmentación. Por eso la desfragmentación no es necesaria..
Componentes	El HDD contiene partes móviles: un eje accionado por motor que contiene uno o más discos circulares planos (llamados discos) recubiertos con una capa delgada de material magnético. Las cabezas de lectura y escritura se colocan en la parte superior de los discos; Todo esto está encerrado en una caja de metal.	SSD no tiene partes móviles; Es esencialmente un chip de memoria. Está interconectado, circuitos integrados (IC) con un conector de interfaz. Hay tres componentes básicos: controlador, caché y capacitor.
Peso	Las unidades de disco duro son más pesadas que las unidades SSD.	Las unidades SSD son más livianas que las unidades HDD porque no tienen los discos giratorios, el eje y el motor.
Tratar con la vibración	Las partes móviles de las unidades de disco duro las hacen susceptibles a choques y daños debido a la vibración.	Las unidades SSD pueden soportar vibraciones de hasta 2000Hz, lo que es mucho más que HDD.

Contenido: HDD vs SSD

1 velocidad
- 1.1 Estadísticas de referencia - pequeñas lecturas / escrituras
2 Transferencia de datos en un HDD vs. SSD
3 Fiabilidad
- 3.1 Desgaste
4 precio
- 4.1 Perspectiva del precio
5 capacidad de almacenamiento
6 Desfragmentación en HDDs
7 ruido
8 Componentes y Operación
9 referencias

Velocidad

Los discos HDD utilizan discos giratorios de unidades magnéticas y cabezales de lectura / escritura para su funcionamiento. Por lo tanto, la velocidad de inicio es más lenta para las unidades de disco duro que para las unidades de disco duro (SSD) porque se necesita un giro para el disco. Intel afirma que su SSD es 8 veces más rápido que un HDD, por lo que ofrece tiempos de arranque más rápidos.^[1]

El siguiente video compara las velocidades de HDD y SSD en el mundo real y no es sorprendente que el almacenamiento de SSD salga adelante en cada prueba:

Estadísticas de referencia - pequeñas lecturas / escrituras

Discos duros: Lecturas pequeñas - 175 IOP, Escrituras pequeñas - 280 IOP
Flash SSD: Lecturas pequeñas - 1075 IOP (6x), Escrituras pequeñas - 21 IOP (0.1x)
SSD de DRAM: Lecturas pequeñas - 4091 IOP (23x), Escrituras pequeñas - 4184 IOP (14x)

IOPs representan operaciones de entrada / salida por segundo

Transferencia de datos en un HDD vs. SSD

En un HDD, la transferencia de datos es secuencial. La cabeza física de lectura / escritura "busca" un punto apropiado en el disco duro para ejecutar la operación. Este tiempo de búsqueda puede ser significativo. La velocidad de transferencia también puede verse afectada por la fragmentación del sistema de archivos y el diseño de los archivos. Finalmente, la naturaleza mecánica de los discos duros también introduce ciertas limitaciones de rendimiento..

En un SSD, la transferencia de datos no es secuencial; Es de acceso aleatorio por lo que es más rápido. Hay un rendimiento de lectura constante porque la ubicación física de los datos es irrelevante. Los SSD no tienen cabezas de lectura / escritura y, por lo tanto, no tienen retrasos debido al movimiento de la cabeza (búsqueda).

Confiabilidad

A diferencia de las unidades de disco duro, los discos SSD no tienen partes móviles. Así que la fiabilidad SSD es mayor. Las piezas móviles en un disco duro aumentan el riesgo de fallo mecánico. El rápido movimiento de los discos y las cabezas dentro de la unidad de disco duro lo hace susceptible a "choques de cabeza". Los choques de cabeza pueden ser causados por fallas electrónicas, fallas eléctricas repentinas, choques físicos, desgaste, corrosión o platos y cabezas de fabricación deficiente. Otro factor que influye en la fiabilidad es la presencia de imanes. Las unidades de disco duro utilizan almacenamiento magnético, por lo que son susceptibles a daños o daños en los datos cuando están cerca de potentes imanes. Los SSD no están en riesgo de tal distorsión magnética.

Desgaste

Cuando el flash comenzó a ganar impulso para el almacenamiento a largo plazo, hubo preocupaciones sobre el desgaste, especialmente con algunos expertos que advirtieron que debido a la forma en que funcionan los SSD, había un número limitado de ciclos de escritura que podían lograr. Sin embargo, los fabricantes de SSD ponen mucho esfuerzo en la arquitectura del producto, los controladores de unidad y los algoritmos de lectura / escritura y, en la práctica, el desgaste no ha sido un problema para los SSD en la mayoría de las aplicaciones prácticas..^[2]

Precio

A partir de junio de 2015, los SSD son aún más caros por gigabyte que los discos duros, pero los precios de los SSD se han reducido sustancialmente en los últimos años. Mientras que los discos duros externos cuestan alrededor de $ 0.04 por gigabyte, un SSD flash típico es de alrededor de $ 0.50 por GB. Esto es menos de $ 2 por GB a principios de 2012.

En efecto, esto significa que puede comprar un disco duro externo (HDD) de 1 TB por $ 55 en Amazon (consulte los más vendidos del disco duro externo), mientras que un SSD de 1 TB cuesta aproximadamente $ 475. (vea la lista de los más vendidos para SSD internos y SSD externos).

Perspectiva de precio

En un artículo influyente para Computación en red en junio de 2015, el consultor de almacenamiento Jim O'Reilly escribió que los precios del almacenamiento de SSD están cayendo muy rápido y con la tecnología 3D NAND, el SSD probablemente logrará la paridad de precios con el HDD a finales de 2016.

Hay dos razones principales para la caída de los precios de SSD:

Densidad creciente: La tecnología 3D NAND fue un gran avance que permitió un salto cuántico en la capacidad de SSD porque permite empaquetar 32 o 64 veces la capacidad por troquel.
Eficiencia del proceso: La fabricación de almacenamiento flash se ha vuelto más eficiente y los rendimientos de troqueles han aumentado significativamente.

Un artículo de diciembre de 2015 para Mundo de la informática proyectó que el 40% de las computadoras portátiles nuevas vendidas en 2017, el 31% en 2016 y el 25% de las computadoras portátiles en 2015, utilizarán unidades SSD en lugar de unidades de disco duro. El artículo también informó que, si bien los precios de los HDD no han bajado demasiado, los precios de los SSD han disminuido constantemente mes a mes y se están acercando a la paridad con los HDD.

Proyecciones de precios para HDD y almacenamiento SSD, por DRAMeXchange. Los precios están en dólares estadounidenses por gigabyte..

Capacidad de almacenamiento

Hasta hace poco, los SSD eran demasiado caros y solo estaban disponibles en tamaños más pequeños. Las computadoras portátiles de 128 GB y 256 GB son comunes cuando se usan unidades SSD, mientras que las computadoras portátiles con unidades de disco duro internas suelen ser de 500 GB a 1 TB. Algunos proveedores, incluido Apple, ofrecen unidades de "fusión" que combinan 1 unidad SSD y 1 unidad de disco duro que funcionan a la perfección.

Sin embargo, con 3D NAND, es probable que las unidades SSD cierren la brecha de capacidad con las unidades de disco duro a finales de 2016. En julio de 2015, Samsung anunció que lanzaría unidades SSD de 2TB que usan conectores SATA.^[3] Si bien es probable que la tecnología HDD alcance un máximo de aproximadamente 10 TB, no existe tal restricción para el almacenamiento flash. De hecho, en agosto de 2015, Samsung presentó el disco duro más grande del mundo: una unidad SSD de 16 TB..

Desfragmentación en discos duros

Debido a la naturaleza física de los discos duros y sus discos magnéticos que almacenan datos, las operaciones de IO (leer o escribir en el disco) funcionan mucho más rápido cuando los datos se almacenan de forma contigua en el disco. Cuando los datos de un archivo se almacenan en diferentes partes del disco, las velocidades de E / S se reducen porque el disco debe girar para que diferentes regiones del disco entren en contacto con las cabezas de lectura / escritura. A menudo, no hay suficiente espacio contiguo disponible para almacenar todos los datos en un archivo. Esto da lugar a la fragmentación de la unidad de disco duro. Se necesita una desfragmentación periódica para evitar que el dispositivo disminuya el rendimiento.

Con los discos SSD, no hay tales restricciones físicas para el cabezal de lectura / escritura. Por lo tanto, la ubicación física de los datos en el disco no importa ya que no afecta el rendimiento. Por lo tanto, la desfragmentación no es necesaria para SSD.

ruido

Los discos HDD son audibles porque giran. Las unidades HDD en factores de forma más pequeños (por ejemplo, 2,5 pulgadas) son más silenciosas. Las unidades SSD son circuitos integrados sin partes móviles y, por lo tanto, no hacen ruido al operar.

Componentes y Operación

Un HDD típico consiste en un eje que sostiene uno o más discos circulares planos (llamados platos) en la que se graban los datos. Los platos están hechos de un material no magnético y están recubiertos con una capa delgada de material magnético. Las cabezas de lectura y escritura se colocan en la parte superior de los discos. Los platos se giran a velocidades muy altas con un motor. Un disco duro típico tiene dos motores eléctricos, uno para girar los discos y otro para colocar el conjunto del cabezal de lectura / escritura. Los datos se escriben en una bandeja a medida que giran más allá de las cabezas de lectura / escritura. El cabezal de lectura y escritura puede detectar y modificar la magnetización del material inmediatamente debajo de él.

Componentes desmontados de las unidades HDD (izquierda) y SSD (derecha).

En contraste, los SSD usan microchips y no contienen partes móviles. Los componentes de SSD incluyen un controlador, que es un procesador integrado que ejecuta software de nivel de firmware y es uno de los factores más importantes del rendimiento de SSD; caché, donde también se guarda un directorio de colocación de bloques y datos de nivelación de desgaste; y almacenamiento de energía - un capacitor o baterías - para que los datos en el caché puedan ser descargados a la unidad cuando se interrumpe la alimentación. El componente de almacenamiento primario en un SSD ha sido la memoria volátil DRAM desde que se desarrollaron por primera vez, pero desde 2009 es más comúnmente una memoria flash NAND. El rendimiento del SSD puede escalar con la cantidad de chips flash NAND paralelos utilizados en el dispositivo. Un solo chip NAND es relativamente lento. Cuando múltiples dispositivos NAND operan en paralelo dentro de un SSD, el ancho de banda se escala y las latencias altas se pueden ocultar, siempre que haya suficientes operaciones pendientes pendientes y la carga se distribuya de manera uniforme entre los dispositivos..

Referencias

Wikipedia: Unidad de disco duro
Wikipedia: unidad de estado sólido
Precios de SSD en una caída libre - Computación en red
Samsung anuncia unidades de estado sólido de 2TB para computadoras de escritorio - Blog de Samsung
Samsung presenta SSD de 16TB de 2,5 pulgadas: el disco duro más grande del mundo - Ars Technica
Los SSD del consumidor y los precios de los discos duros se acercan a la paridad
Los envíos de HDD bajaron un 20% en el primer trimestre de 2016, alcanzaron un mínimo de varios años - AnandTech

Tecnología