Правда ли SSD надёжнее, чем HDD?
В серии статей SSD 101 мы рассмотрели SSD со всех сторон. А теперь проверим главный аргумент фанатов SSD — что эти устройства выходят из строя гораздо реже, чем старые добрые HDD. Они обычно объясняют, что в SSD нет движущихся частей, и предъявляют документы от производителей с мутными расчётами среднего времени до отказа (MTBF). Всё это хорошо для рекламы, но мы предпочитаем реальную статистику частоты отказов.
Что такое отказ для SSD и HDD?
В своих ежеквартальных отчётах Drive Stats мы определяем отказ диска или как реактивный (диск не работает), или как проактивный (мы считаем, что отказ неизбежен). В случае HDD мы определяем проактивный отказ по специфической статистике SMART, которую сообщает сам диск и которую мы отслеживаем.
SMART, или S.M.A.R.T., расшифровывается как Self-monitoring, Analysis, and Reporting Technology и представляет собой систему мониторинга, встроенную в HDD и SDD. Основная функция — сообщать различные показатели, связанные с надёжностью диска, для предсказания отказов. Backblaze каждый день записывает атрибуты SMART всех работающих дисков.
То же самое для SSD. Различные модели сообщают разные показатели SMART, но некоторые совпадают. На сегодняшний день для SSD мы регистрируем 31 атрибут SMART-статистики. 25 из них перечислены ниже.
| # | Description | # | Description |
|---|---|---|---|
| 1 | Read Error Rate | 194 | Temperature Celsius |
| 5 | Reallocated Sectors Count | 195 | Hardware ECC Recovered |
| 9 | Power-on Hours | 198 | Uncorrectable Sector Count |
| 12 | Power Cycle Count | 199 | UltraDMA CRC Error Count |
| 13 | Soft Read Error Rate | 201 | Soft Read Error Rate |
| 173 | SSD Wear Leveling Count | 202 | Data Address Mark Errors |
| 174 | Unexpected Power Loss Count | 231 | Life Left |
| 177 | Wear Range Delta | 232 | Endurance Remaining |
| 179 | Used Reserved Block Count Total | 233 | Media Wearout Indicator |
| 180 | Unused Reserved Block Count Total | 235 | Good Block Count |
| 181 | Program Fail Count Total | 241 | Total LBAs Written |
| 182 | Erase Fail Count | 242 | Total LBAs Read |
| 192 | Unsafe Shutdown Count |
Оставшиеся шесть (16, 17, 168, 170, 218 и 245) мы не можем найти. Пожалуйста, напишите в комментариях, если у вас есть информация по отсутствующим атрибутам.
Мы только начинаем использовать статистику SMART для предупреждения отказов SSD. Многие атрибуты зависят от модели диска или производителя. Кроме того, у нас было пока мало отказов SSD, как вы увидите ниже. Это ограничивает количество данных для исследования. Так что в реальности мы пока не смогли предсказать ни одного отказа.
Сравнение яблок с яблоками
В серверах хранения данных в качестве загрузочных дисков работают и SSD, и HDD. В нашем случае называть их загрузочными неверно, поскольку они также хранят различные логи и т. д. Другими словами, регулярно читают, записывают и удаляют файлы, а не только выполняют загрузку сервера.
В первых серверах хранения данных мы использовали только HDD, поскольку они были дешёвыми и выполняли свою функцию. Так продолжалось до середины 2018 года, когда мы смогли купить SSD на 200 ГБ по цене около $50, что в нашем понимании было верхней ценовой границей для загрузочных дисков серверов хранения данных. Это был эксперимент, но всё получилось настолько хорошо, что с середины 2018 года мы перешли на использование только SSD и заменяли вышедшие из строя загрузочные HDD на SSD.
Итак, у нас две группы дисков — SSD и HDD — которые выполняют одинаковые функции, имеют одинаковую рабочую нагрузку и работают в одинаковых условиях в течение долгого времени. Естественно, мы решили сравнить частоту отказов загрузочных дисков SSD и HDD. Ниже приведены показатели отказов за весь срок службы для каждой группы по состоянию на II кв. 2021 года.
Годовая частота сбоев (AFR)
| Количество дисков | Средний возраст (мес.) | Дней работы | Всего сбоев | AFR | |
|---|---|---|---|---|---|
| SSD | 1666 | 14,2 | 591 501 | 17 | 1,05% |
| HDD | 1607 | 52,4 | 3 523 610 | 619 | 6,41% |
Загрузочные диски. Отчётный период: апрель 2013 — июнь 2021
SSD победили… Подождите, не так быстро!
Всё понятно, SSD победили. Можно положить HDD на полку или на пол как ограничитель для двери. Но погодите, давайте сначала учтём несколько моментов, которые не вошли в таблицу.
- Средний возраст SSD составляет 14,2 месяца, а средний возраст HDD — 52,4 месяца.
- Возраст самых старых SSD — около 33 месяцев, а самых новых HDD — 27 месяцев.
Другим фактором является количество дней, сколько диски каждой группы проработали без сбоев. Большой разброс в количестве дней работы приводит к значительной разнице в доверительных интервалах двух групп, поскольку существенно различается количество наблюдений (т.е. дней работы).
Чтобы провести более точное сравнение, попробуем привести к общему знаменателю средний возраст и количество дней работы для SSD и HDD. Для этого можем перенестись назад во времени, когда группа HDD соответствовала группе SSD из II кв. 2021 года по среднему возрасту и количеству дней работы. Это позволит сравнить группы в один и тот же период жизненного цикла.
Взяв данные по HDD за IV кв. 2016 года, мы смогли сделать следующее сравнение.
Годовая частота сбоев (AFR)
| Количество дисков | Средний возраст (мес.) | Дней работы | Всего сбоев | AFR | |
|---|---|---|---|---|---|
| SSD на II кв. 2021 | 1666 | 14,2 | 591 501 | 17 | 1,05% |
| HDD на IV кв. 2016 | 1297 | 14,3 | 659 526 | 25 | 1,38% |
Загрузочные диски. Отчётный период: апрель 2013 — указанный период
Неожиданно разница в AFR оказалась не такой уж большой. На самом деле статистика каждой группы находится в пределах 95%-ного доверительного интервала другой группы. Окно довольно широкое (плюс-минус 0,5%) из-за относительно небольшого количества дней работы накопителей.
Что же в итоге? Мы получили некоторые свидетельства, что в начале работы (в среднем до 14 месяцев в данном случае) SSD выходят из строя реже, но не намного. Но вы же покупаете диск не на 14 месяцев, а на годы. Что мы знаем об этом?
Частота сбоев со временем
У нас есть данные по загрузочным HDD с 2013 года и по загрузочным SSD с 2018 года. На диаграмме показан Lifetime AFR каждого типа дисков до II кв. 2021 года.
Как видно, с 2018 года частота сбоев загрузочных HDD стала расти. Тенденция сохранялась в 2019 и 2020 годах, а в 2021 году (пока что) остановилась. Очевидно, что с увеличением возраста HDD увеличивается и частота отказов.
Интересно сравнить кривые в первых четырёх точках. Для флота HDD пятый год (2018) знаменовал резкий рост частоты отказов. Ждёт ли та же участь SSD в их пятый год? Хотя мы можем ожидать некоторого увеличения AFR по мере старения SSD, но будет ли оно таким же резким, как в случае с HDD?
Итог: SSD или HDD?
Что же нам покупать: SSD или HDD? Учитывая то, что мы знаем на сегодняшний день, вряд ли можно использовать AFR как фактор при принятии решения. С учётом возраста и количества дней работы оба типа накопителей схожи, а разница недостаточна, чтобы оправдать дополнительные затраты на покупку SSD вместо HDD. На данном этапе лучше принимать решение на основе других факторов: стоимость, требуемая скорость, энергопотребление, требования к форм-фактору и так далее.
В ближайшие пару лет мы получим более полное представление об AFR для SSD. И тогда сможем решить, насколько велика разница в частоте отказов SSD и HDD. А сейчас мы не видим, чтобы она была значительной.
- Блог компании Дата-центр «Миран»
- Серверное администрирование
- Компьютерное железо
- Накопители
- Настольные компьютеры
Битва за память.
HDD vs SSD — какая
разница и что лучше
для ПК и ноутбука?
«Эльдоблог» расскажет, в чём разница HDD- и SSD-дисков — какой из них быстрее, дешевле и надежнее?
Как они работают?
Классический жёсткий диск — винчестер или HDD (Hard Disk Drive) — привод жёстких дисков. Файлы в нём записываются на вращающихся магнитных дисках. Между ними находятся головки, которые считывают информацию в пассивном режиме и записывают при подаче тока.
Разница между HDD- и SSD-дисками заключается в том, что последние устроены намного проще. Solid State Drive или твердотельный накопитель собран из полупроводниковых чипов. В нём нет движущихся частей — чтение, запись и удаление информации происходят при подаче разных электрических сигналов.
Ёмкость
Здесь битву SSD против HDD выигрывают последние. Объём классических жёстких дисков — до 20 ТБ. Эти накопители профессионального класса используются для хранения баз данных, видеонаблюдения и сложных вычислений. Для обычного пользователя хватит 1–2 ТБ — можно установить до 20 игр и приложений, оставив место для 20 часов 4K-видео, 1000 часов музыки и десятков тысяч фотографий. Например, столько вмещает винчестер Seagate Barracuda. Он работает быстро, благодаря большому объёму кэш-памяти — ускоряет загрузку операционной системы и приложений.
Теоретически в битве SSD vs HDD твердотельные накопители могли бы занять первое место. В последние годы производители показывают модели объёмом 20–60 ТБ. Но это штучные экземпляры, которые стоят десятки тысяч долларов — производить чипы с такой плотностью ячеек памяти пока слишком сложно.
Массово продают профессиональные SSD ёмкостью до 8 ТБ и пользовательские до 2 ТБ. Но наиболее популярны модели объёмом 500 ГБ — такие как накопитель WD Blue. Он выдерживает до 300 циклов полной перезаписи и работает более 50 лет в режиме ожидания без потери информации. В нём поместится до 5 игр, около 10–15 приложений и 5–10 часов 4K-видео.
Скорость
Разница в скорости работы SSD и HDD колоссальная. Даже бюджетный твердотельный накопитель способен считывать до 500 МБ/с и записывать до 250 МБ/с. У винчестеров премиум-класса эти показатели одинаковы —не больше 125 МБ/с, то есть в 2–4 раза меньше. У SSD среднего класса разница ещё более внушительная. Игровой твердотельный накопитель ADATA Gammix S5 записывает 1400 МБ/с, в 11,2 раза больше винчестера в нашем примере. Он намного лучше раскрывает преимущества мощного компьютерного железа — быстрее передаёт информацию на обработку оперативной памяти и процессору. Премиальные модели записывают до 3000 МБ/с, в 24 раза больше информации.
На практике разница в скорости SSD и HDD видна без установки диагностических приложений вроде SSD Scope или Acronis. Операционная система загружается в 15–20 раз быстрее, за 5–10 секунд против полутора минут. Приложения и игры запускаются примерно в 5 раз быстрее, копирование и перенос файлов занимают намного меньше времени.
Надёжность
Разница жёстких дисков SSD и HDD заметна при долгой непрерывной работе с высокими нагрузками, например, при анализе баз данных, круглосуточной записи видео или размещении сайтов. У винчестеров нет ограничений по объёму записываемых данных — теоретически они могут работать бесконечно. На практике всё упирается в ресурс механических частей: от 5 до 10 лет — у потребительских моделей, от 10 до 25 лет — у профессиональных. Хороший пример — жёсткий диск Seagate SkyHawk Surveillance специально создан для систем видеонаблюдения — годами работает круглосуточно и считывает информацию с 64 HD-камер одновременно.
Если говорить о твердотельных накопителях, разница HDD и SSD не в пользу вторых. Их ресурс сильно ограничен — можно перезаписывать информацию до 200–500 раз. Если вы каждый день используете компьютер на максимум, SSD придётся менять через 2–3 года. При малых нагрузках накопитель проработает до 10–15 лет. Есть также SSD профессионального класса, которые выдержат 10–50 тысяч циклов полной перезаписи. Они используются для самых сложных вычислений, например, для хранения баз данных, с которыми работают тысячи пользователей одновременно. Но эти модели стоят в десятки и сотни раз дороже.
Экономичность
Разница SSD и HDD видна и при установке накопителя в ноутбук. Твердотельные модели потребляют в 5–10 раз меньше электричества по сравнению с винчестерами — всего 0,1–0,5 Вт против 3–5 Вт. Поэтому время работы от батареи, в среднем, больше на 1–1,5 часа. SSD-диск Transcend MTS820 автоматически переходит в режим ожидания, если вы не используете его больше 2 минут. В этом состоянии он экономичнее винчестера в 100 раз — вы можете работать с ноутбуком весь день и не искать розетку. А при любом вашем действии накопитель включается за 0,5 секунды.
Восстановление
Если вы работаете с важными проектами, разница между HDD и SSD может оказаться критичной. Случайно удалённая информация оставляет след на магнитном слое винчестера. Если обнаружить проблему в течение 1–2 дней, её удаётся восстановить в 70–80% случаев. После разрядки транзисторов твердотельного накопителя данные пропадают безвозвратно — спасти их нельзя.
Размеры и совместимость
Разница HDD- и SSD-дисков видна при сборке компьютера. Винчестеры выпускаются в двух размерах:
- 3,5-дюймовые для стационарных компьютеров — 146×102×25 мм, в среднем 650 г;
- 2,5-дюймовые универсальные — 100×70×9,5 мм, в среднем 380 г.
Твердотельные накопители намного меньше и легче:
- корпусные — 100×70×9,5 мм, в среднем 100 г;
- M.2 2280 — 80×22×3,5 мм, в среднем 10 г;
- M.2 2240 — 40×22×2,5 мм, в среднем 7 г.
SSD вместо жёсткого диска лучше и легче для ноутбука. Но и для ПК есть плюсы. Твердотельный накопитель освобождает место в корпусе и улучшает вентиляцию.
Сегодняшние SSD и винчестеры стандартизованы — вам просто нужно выбрать нужный размер и интерфейс подключения. Их можно устанавливать в компьютеры с операционными системами Windows и Mac OS. Но нужно помнить, что самостоятельная разборка лишает вас гарантии — лучше обращаться в сервисный центр.
Выносливость
В экстремальных ситуациях проявляется ещё одна разница SSD и HDD. В твердотельных накопителях нет сложных механизмов и движущихся частей. Поэтому они стабильно работают при сильных вибрациях и выдерживают серьёзные удары. Кроме того, SSD выделяют намного меньше тепла и лучше переносят перепады температуры. Это полезно для ноутбуков, с которыми планируете работать летом, под палящим солнцем на улице.
У винчестеров тоже есть механизм защиты. Например, жёсткий диск Toshiba P300 распознаёт падение с помощью датчиков ускорения. Он заранее отводит головки от дисков, чтобы они не соприкасались с магнитной поверхностью в момент удара. Но долгая работа при сильных вибрациях и резких перепадах температуры ускоряет износ винчестера. Если вы постоянно пользуетесь ноутбуком в машине, жёсткий диск может выйти из строя всего через 2–3 года.
Стоимость
Несмотря на постепенное снижение цен твердотельных накопителей, разница дисков HDD и SSD всё ещё есть. Сравним две недорогие модели объёмом 500 ГБ.
Жёсткий диск Toshiba P300 обойдётся в 2 990 рублей, а SSD Samsung Evo 860 — в 6 190 рублей — в два раза дороже.
Гибридные системы хранения информации
В большинство компьютеров можно установить и SSD, и классический винчестер. Первый ускорит загрузку операционной системы и работу важнейших приложений, второй подойдёт для хранения мультимедийных файлов.
Если в вашем компьютере всего один разъём для подключения накопителя, выбирайте гибридную модель. SSHD — винчестеры с небольшим твердотельным буфером. По объёму они сопоставимы с обычным жёстким диском, а их скорость примерно в 1,5–2 раза выше.
Что лучше выбрать?
Для геймерского компьютера разница в скорости SSD и HDD выходит на первое место. Твердотельные накопители быстрее загружают локации и помогают показывать плавные естественные движения, но быстрые модели стоят очень дорого. Они незаменимы для топовых игр ААА-класса, а с остальными справляются и винчестеры.
При обработке видео и фотографий, компиляции программ, построении трёхмерных моделей высокая скорость SSD сэкономит немало времени. Твердотельные накопители идеально подходят для дизайнеров, видеомонтажёров, режиссёров, инженеров и архитекторов, но для работы с несколькими проектами одновременно вам не хватит объёма.
При построении систем видеонаблюдения, сборке сервера и создании системы резервного копирования винчестеру нет равных. Он работает по 10 лет при высоких нагрузках без ограничений по объёму записанной информации. Из плюсов — случайно удалённую с жёсткого диска информацию можно восстановить. Минус — если информацию нужно скопировать на другой компьютер, процесс займёт очень много времени.
Для ноутбука SSD лучше винчестера. Он увеличивает время работы от батареи и дольше служит в неблагоприятных условиях: при сильной тряске, частых падениях и резких перепадах температуры. А ещё твердотельный накопитель работает тише.
Если вы используете компьютер для базовых задач и просмотра видео, тогда подойдёт и винчестер. Он дешевле и надёжнее, а объём его памяти больше.
SATA SSD, NVMe SSD и HDD: изучаем разницу в реальных приложениях
Агитировать в 2018 году за установку SSD в настольные компьютеры и ноутбуки – это как рекомендовать сменить наконец старый кнопочный Ericsson на современный смартфон. Потому что SSD (как и смартфоны) сейчас можно игнорировать только по двум причинам: вы принципиально не хотите связываться с флэш-памятью или последние 10 лет вы провели на урановых рудниках Марса, не получая вестей с Земли.
Установка SSD в старый компьютер даст ему вторую жизнь, даже если процессор разменял первый десяток, а оперативной памяти едва набралось на минимальные системные требования операционной системы. Возвращение к ПК, где ОС установлена на обычный HDD поначалу вызывает шок – кажется, что компьютер заражен вирусней и вообще работает не так, как должен. Загрузка Windows за семь секунд, мгновенная реакция на действия пользователя – это всё про SSD.
Окей, с необходимостью присутствия в системе твердотельного накопителя всё понятно, и хорошо, если в ноутбуке или ПК он был еще при покупке. А если вы только готовитесь с опозданием купить свой первый SSD, то какой накопитель выбрать? Если с магнитными жесткими дисками всё было относительно просто и понятно, то SSD за последние пять лет успели поменять и форм-факторы, и интерфейсы, а уж сколько развелось контроллеров – подумать страшно. Причем в зависимости от используемых компонентов цена на SSD с одинаковым объемом памяти может запросто отличаться в два, а то и три раза.
В этой статье мы попробуем быстро и максимально просто разобраться, стоит ли переплачивать за самые современные технологии в SSD, имеет ли смысл покупать самые скоростные диски и какой прирост производительности в реальных задачах можно получить от SSD относительно традиционных жестких дисков.
AHCI или NVMe?
Для жестких дисков был и остается актуальным интерфейс SATA 3.0 с пропускной способностью до 600 Мбайт/с – HDD до этого предела едва ли вообще когда-нибудь доберутся. SSD же не просто уткнулись в эту планку, но и благополучно ее миновали, перейдя на форм-фактор M.2 и прямое подключение к скоростной шине PCI Express. SSD в размере 2,5’’ и интерфейсом SATA выпускаются до сих пор, но исключительно в низком ценовом сегменте. Конечно, даже такой накопитель даст чумовой прирост скорости реакции компьютера после обычного HDD, но если деньги на новый диск вы собирали не по рублю с завтраков, то можно выбрать что-нибудь поновее и побыстрее. А именно, SSD в форм-факторе M.2.
Вот тут и начинается разлюли-балалайка. Дело в том, что M.2 – это типоразмер компактных накопителей, которые устанавливают в ноутбуки или монтируют прямо на материнскую плату компьютера. M.2 сам по себе не является интерфейсом, это лишь слот. Поэтому дешевый SSD в размере M.2 вполне может гонять данные через шину SATA с соответствующим скоростным ограничением в 600 Мбайт/с – этот момент лучше уточнить в характеристиках устройства перед его покупкой.
Как понять, что перед нами суперскоростный накопитель? Удостовериться, что это NVMe-диск. В отличие от AHCI-контроллеров, которыми управляются SATA-накопители, NVMe-контроллер подключает хранилище прямо к шине PCI Express. Поэтому пределом пропускной способности для NVMe-диска будут не жалкие 600 Мбайт/с, как у SATA, а в шесть раз больше – 3,94 Гбайт/с (по факту, конечно, меньше). Скорость современных NVMe-SSD уже перешагнула за 2000 Мбайт/с, поэтому эффект от перехода на новый интерфейс налицо. Помимо этого, протокол NVMe принес ряд оптимизаций для работы с SSD, например, расширенную очередь команд.
Разъем M.2 начал появляться на материнских платах, но пока еще остается атрибутом дорогих моделей, поэтому NVMe-диски часто имеют версии с дополнительной платой-переходником в комплекте, которая вставляется в обычный слот PCI Express.
Пруфы будут?
Будут. Для этого возьмем три SSD от одного производителя, отличающихся друг от друга интерфейсом, контроллерами и, соответственно, ценой. Но прогоним их через тестирование в рабочих приложениях, а не синтетических бенчмарках. Синтетика, вроде CrystalDiskMark, позволяет узнать абсолютные скоростные показатели дисков в идеальных условиях, однако в реальности нагрузка и, как следствие, скорости, бывают совсем иными. Ну а чтобы не осталось сомнений в целесообразности покупки даже самого бюджетного SSD, присовокупим к тестам один из самых быстрых HDD.
Места подопытных кроликов великодушно согласились занять три модуля производства Kingston и один жесткий диск WD. А конкретно: Kingston SM2280S3G2/240G, Kingston SA1000M8/480G, Kingston SKC1000/480G и WD Black WD10003FZEX.
SM2280S3G2/240G, несмотря на достойный для системного диска объем 240 Гбайт, является самым бюджетным решением – всего 6750 рублей в среднем. Учитывая курс валют, это и правда ВСЕГО, зато 240 гигов гарантированно хватит и для операционной системы, и для многих необходимых программ, и даже пары-тройки игр с долгой загрузкой. Еще есть варианты на 120 и 480 Гбайт. Этот SSD – как раз тот случай, когда в современном компактном форм-факторе M.2 мы получаем накопитель, работающий по шине SATA. То есть выше теоретических 600 Мбайт/с скорости мы не увидим. Заявленная скорость чтения 550 Мбайт/с и записи 330 Мбайт/с уже намекает, что здесь не пахнет NVMe.
Модель SA1000M8/480G уже насчитывает 480 Гбайт, что даже избыточно для диска C:. Грамотно распоряжаться таким объемом помогает протокол NVMe, контроллер Phison PS5008-E8 и поддержка двух линий PCI Express. То есть, это не полноценный четырехлинейный NVMe, но все равно значительно превосходящий SATA интерфейс. Даже заявленные скоростные показатели составляют 1500 Мбайт/с на чтение и 900 Мбайт/с на запись, что несравнимо выше, чем у предыдущего SSD. Kingston позиционирует эту модификацию как универсальное решение ввиду наличия сразу двух вырезов (ключей) слотов M.2 – универсального B и скоростного M.
SKC1000/480G является самым производительным SSD компании. Он построен на мощнейшем четырехъядерном контроллере Phison PS5007-E7. Вообще Phison до недавних пор считались мэйнстримовыми контроллерами с весьма средненькой производительностью, уступавшей изделиям Marvell, но внезапно компания буквально выстрелила новыми контроллерами, уложившими конкурентов на лопатки.
Kingston обещают скорость чтения до 2700 Мбайт/с и записи до 1600 Мбайт/с. А теперь поднимитесь на несколько абзацев выше и посмотрите характеристики первого в тесте SSD. Трудно представить, зачем такая скорость может вообще потребоваться – чтобы быстро перегонять данные с диска на диск, потребуется второй такой же быстрый SSD, а при обработке данных (сжатие, кодирование) уже процессор не будет успевать справляться с ними.
Примечательное, что накопители серии SKC1000 опционально поставляются с HHHL-переходником на полноразмерный PCI Express на тот случай, если в настольном компьютере не обнаружится слота M.2.
Что же до жесткого диска, то WD Black WD10003FZEX на 1 Тбайт, то он принадлежит к самой быстрой серии WD Black, отличается отличными скоростными показателями и внушительной для малого объема ценой – около 5500 рублей.
Ожидания и реальность
Именно так можно назвать результаты синтетических и более реальных тестов. Бенчи, искусственно моделирующие нагрузку, могут показывать впечатляющие цифры, тогда как при повседневном использовании накопитель поведет себя гораздо скромнее. Тем не менее, синтетика помогает оценить весь потенциал диска – если цифры хилые, то в жизни всё будет еще хуже.
Сперва прогоним стандартные бенчмарки.
WD Black WD10003FZEX
Между первым и вторым скриншотом буквально пропасть, отлично характеризующая разницу между SATA и NVMe-дисками. Что же HDD, то в тесте на чтение и запись маленьких блоков по 4 Кбайта всё совсем тоскливо. Особенно хорошо видно, как NVMe-накопители хорошо работают с очередью команд (CrystalDiskMark, строки Q32T1), обеспечивая двойной и больший отрыв от SATA-модификации. К тому же все SSD превзошли заявленные скоростные характеристики. Честность Kingston достойна уважения.
А теперь проверим диски в реальных сценариях в самых популярных отраслевых приложениях. Далеко не все из них завязаны на скорость хранилища, но всё же они демонстрируют влияние SSD на повседневную производительность.
До странного равные столбики? Отнюдь, как раз-таки очень предсказуемый финал. Дело в том, что приложения для рендеринга, кодирования или шифрования, такие как Blender, CINEBENCH, True Crypt, прежде всего утилизируют процессорную мощь, лишь понемногу загружая накопитель своими запросами. Получается, что на ту же скорость рендеринга 3D-модели быстрый SSD никак не влияет – подгруженные данные уходят в оперативную память, да там и крутятся, пока процессор трудится над визуализацией. Даже в играх установка SSD практически никак бы не повлияла на частоту кадров. Зато скорость загрузки сократилась бы в разы, если не на порядок.
Совсем другая картина наблюдается в приложениях, ведущих активное одновременное чтение и запись на диск. Это фото- и видеорендены (Premiere Pro, After Effects, Lightroom) и архиватор WinRAR. Жесткий диск явно проигрывает, не успевая одновременно вести запись и чтения ввиду особенностей работы HDD. А вот SSD совершенно побоку, что от него требуют одновременно считать и записать сразу несколько файлов – нет магнитных дисков, нет дорожек на них, нет магнитных движущихся головок, нет огромных задержек доступа к разным частям диска.
Реальные тесты выглядят не так эффектно, как дисковая синтетика, именно потому, что в жизни приложения нагружают и процессор, и накопитель, и оперативную память, и видеокарту. На загрузке Windows или тяжелых игр NVMe-SSD сказался бы крайне позитивно, а в деле 3D-моделинга пользы от него с гулькин клюв.
И как с этим жить?
Спокойно, потому что вы узнали правду, которую от вас скрывали: супербыстрые и супердорогие SSD щеголяют фантастическими скоростными показателями, но в ежедневном использовании разница с моделями попроще не так заметна. Конечно, это не значит, что SSD можно спокойно променять на емкий HDD – нельзя, потому что в первую очередь пострадает скорость случайного доступа, а вместе с ней скорость загрузки системы, приложений и реакции на действия пользователя.
Если при выборе SSD вы не руководствуетесь в первую очередь ценой, то лучше отдать предпочтение NVMe-модели с колоссальным запасом производительности, чем сэкономить тысячу рублей и получить устаревший еще несколько лет назад SATA-диск. 1500 или 2500 Мбайт/с на чтение показывает SSD – не важно, выбирайте согласно своему кошельку и предпочтениям.
Гораздо важнее стоит вопрос надежности SSD, которые имеют свойство «умирать» внезапно и без предварительных симптомов. Это одна из причин, почему лучше отдавать предпочтение брендовым накопителям с длительной гарантией и высоким временем наработки на отказ (или объемом записываемых данных). Kingston – бесспорный гранд мира флэш-памяти, который очень вовремя адаптировал для своих SSD контроллеры Phison.
Сравнение SSD и HDD дисков в реальных условиях использования
В этой статье мы выясним как и в какой степени SSD влияет на работу в реальных условиях использования.
Если вы давно хотели увидеть реальную производительность SSD в сравнении с привычными HDD, или же, если вы задумывались перенести систему на SSD, но не знали стоит ли это того, эта статья для вас!
Смысла тестировать диск в идеальных условиях мало, т.к. в жизни такого не бывает, поэтому я намерено рассматриваю тесты на примерах из реальной жизни, когда диск заполнен тысячами файлов, играми, файлами кэша браузеров и программ обработки видео и тд.
В общем, запасайтесь попкорном, садитесь поудобнее, и давайте уже перейдем к делу.
В чем проблема HDD дисков?
Проблема в том, что обычные HDD диски, которые мы до сих пор используем в компьютерах, не изменялись c 1990x wiki годов, когда впервые было решено ref делать HDD, работающие на 4300 rpm и 5400 rpm (оборотов в минуту)
Шел 2016 год — 20-25 лет спустя, мы, все еще, имеем те же самые 5400 rpm диски, работающие на скорости 60-90 МБ/с, но потребности пользователей уже давно изменились, теперь мы работаем с огромными проектами и большим количеством файлов в многозадачном режиме, требующие большой пропускной способности и отзывчивости диска, даже если, на заднем плане уже выполняют работу несколько других программ.
Начиная с 2001, некоторые производители начали выпускать диски пользовательского сегмента работающие на скорости 7200 оборотов в минуту, вместо 5400, но это ничего не изменило, прирост с 90 МБ/с до 120 МБ/с (33% — 5400-7200) по-прежнему не дает значимого эффекта.
Тесты | синтетические (потенциальные скорости работы диска)
Ниже представлен синтетический тест, сравнивающий производительность самого важного аспекта — работы диска с мелкими блоками данных (в частности 4 кб):
При операциях — чтения (read)
- HDD медленее в 94 раза (0.68 МБ/с против 63.6 МБ/с), по сравнению с SSD
- HDD медленее в 53 раза (0.36 МБ/с против 19 МБ/с), по сравнению с SSD
При операциях — записи (write)
- HDD медленее в 178 раз (0.78 МБ/с против 139 МБ/с), по сравнению с SSD
- HDD медленее в 86 раз (0.64 МБ/с против 55 МБ/с), по сравнению с SSD
Почему нас интересует, в основном, результат работы диска с мелкими блоками данных?
Дело в том, что открываете ли вы браузер, или же, импортируете проект, состоящий из сотен файлов, в программу, вроде Unreal Engine, не важно, что вы делаете, во всех подобных случаях, компьютер обрабатывает огромное количество мелких блоков данных (преимущественно считывает, поэтому скорость чтения обычно важнее, чем скорость записи)
Секвенциальная скорость («Seq Q32T1» и «Seq» на скриншоте выше) важна при записи / чтении файлов больших размеров (МБ или ГБ), что происходит реже, и не влияет на отзывчивость системы, в такой же степени, как работа с тысячами мелких блоков.
Почему же Apple компьютеры намного отзывчивее обычных ПК и «никогда» не тормозят?
В мире компьютеров сложилось мнение, что вся беда в операционной системе — Mac OSX на компьютерах Apple «оптимизирована», «никогда не тормозит», «нету синих экранов сбоя системы»
Может быть, это потому, что:
Компьютеры Apple (не считая самые дешевые комплектации): имеют все те же компоненты, кроме одного — диск m.2 SSD / проприетарные аналоги:
— Работающий на скорости (700 — 1100 МБ/с) через NVMe, имея возможность обрабатывать 65000 потоков ожидания, выполняющие по 65000 команд каждый
— Имеющий системы предотвращения потери данных, системы защиты от перегрева, способствующие предотвращению появления ошибок и зависаний при работе с несколькими ГБ данных состоящих в основном из мелких блоков, в многозадачном режиме
— и тд. и тп.
В то время как, опыт работы с Windows пк формировался при работе с компьютерами, имеющими:
— Обычный HDD 5400 rpm (шумящий и вибрирующий при работе, из-за наличия движущихся частей) имеющий возможность обрабатывать 1 поток ожидания, выполняющий 32 команды
— Работающий на скорости (60 — 110 МБ/с)
— Постоянно заставляя всех пользователей наблюдать состояние — «Не отвечает», наблюдать за издевательски медленной реакцией при работе в многозадачном режиме, не только с мелкими, но и с относительно крупным блоками данных.
Оставив все остальные компоненты компьютера на местах, поменяте диски местами, поставив 5400 rpm HDD на Apple, а m.2 SSD на Windows ПК, и окажется, что диск действительно самая важная (для быстродействия и отзывчивости) часть компьютера, т.к. обычный HDD диск очень медленнен, и заставляет ждать всю систему пока он закончит обрабатывать все очереди задач от программ и ОС, что сильно замедляется при работе в многозадачном режиме, имея, к тому же, приложения, делающие работу на заднем плане, которых может быть довольно много — от авто-обновления зависимостей проектов, до задач, поставленных на обработку самим пользователем.
Теперь, перейдем к тестам!
Тестовая конфигурация | Тесты реальных условий использования
Все результаты тестов получены на ноутбуке, имеющем данные компоненты:
OS: Windows 10
CPU: i7 3610qm
RAM: 12 ГБ
Подопытные:
HDD: Toshiba MQ01ABF050 | 465 ГБ (SATA)
SSD: Kingston HyperX Fury | 120 ГБ (SATA)
| Обновление чистой Windows 7 на Windows 10
SSD Общее время: ~9 минут — Быстрее на 188% (в 2.9 раза)
HDD Общее время: ~26 минут
Первые 4 строки — процесс обновления Windows 10
Последняя строка — тест, чтобы убедиться в том, что процесс обновления закончен, и ПК готов к работе.
| Время запуска Windows 10
SSD Время запуска Windows и программ в трее: 0:16 | Общее время: 0:23 — Быстрее на 217% (в 3.17 раза)
HDD Время запуска Windows и программ в трее: 0:48 | Общее время: 1:13
PDF открывался сразу же после появления рабочего стола
Отсчет заканчивался после загрузки программ в трее и полного открытия PDF файла
| Время запуска приложений
SSD Время запуска приложений | Общее время: 1:44 — Быстрее на 274% (в 3.74 раза)
HDD Время запуска приложений | Общее время: 6:29
| Время выполнения задач в приложениях
SSD Выполнение задач в приложениях | Общее время: 2:29 — Быстрее на 175% (в 2.75 раза)
HDD Выполнение задач в приложениях | Общее время: 6:50
Результаты
Судя по тестам и ощущениям, наш подопытный HyperX Fury SSD обошел HDD по всем параметрам в 100% случаев, решив головную боль, во всех сферах, требующих высокой отзывчивости системы, таких как, создание игр, обработки видео / аудио, симуляции частиц, постобработка, работа с сотнями ГБ данных или тысячами OpenEXR.
После перехода на SSD диск, больше не заметно никаких проблем с подвисаниями, касается ли это проблемы скорости обработки в AE, из-за того, что ваш sublime text загружает апдейты зависимостей, используя 100% диска в это время, или же, остановки работы из-за того, что у вас на заднем плане просчитывается BVH перед рендером в blender, или же, пока Maya, в течении нескольких часов, создает alembic файлы кэша, не давая зайти даже в интернет без зависания.
Не заметно больше и никаких ожиданий пока отвиснет Audacity, после уменьшения звуковой дорожки, каждые 2 минуты и никаких ожиданий пока прогрузятся все HDR или EXR в папке каждый раз по 1-3 минуты (!). Больше не приходится останавливать работу одного приложения, для того, чтобы ускорить отзывчивость других, т.к. оно загружало диск под 100%. Не приходится и ждать по несколько секунд после каждого действия в Unreal Engine, при любом аспекте работы, от импорта фалов, до применения и тестирования ассетов.
Не говоря уже о скорости перезагрузки системы после обновлений, которая происходит за секунды, вместо минут, и открытии приложений, что происходит теперь «относительно» мгновенно.
И тд и тп., если вы со всем этим сталкивались, вы меня хорошо понимаете и смысла продолжать писать разрешенные проблемы, не имеет, если же вы не понимаете о чем речь, скорее всего вам станет скучно читать еще пару сотен проблем, разрешенных с помощью SSD, в любом случае.
По личному опыту, я заметил, что пока работаешь на компьютере с HDD, не замечаешь на сколько не продуктивна и раздражительна работа из-за постоянных ожиданий, и статуса «не отвечает», особенно если ваша работа за компьютером не ограничивается лазанием по интернету.
Итог — нужен ли вам SSD?
- Работающий абсолютно бесшумно (в отличии от HDD, имеющего движущиеся части, создающие шум и вибрацию)
- Диск, не заставляющий нервничать, из-за бесконечных ожиданий и медленной работы программ от этапа открытия программы — работы в ней — и до ее закрытия, только лишь потому, что, в отличии от всех остальных компонентов пк и программ, скорость работы HDD дисков потребительского сегмента не эволюционировала последние 20 лет.
- Если вам нужен диск, имеющий преимущество по скорости и отзывчивости перед HDD в несколько раз во всех типах задач, от браузинга интернета до работы в многозадачном режиме, свойственном разработке кода / игр, работе с 3д графикой, анимацией, симуляцией частиц / обработкой видео, аудио / и тд.