SSD-ისა და HDD-ის შედარება: რომელია თქვენთვის საუკეთესო არჩევანი?

სწორი მეხსიერების საცავის არჩევა არ არის მხოლოდ სიმძლავრისა და ღირებულების შედარება. მუშაობისთვის მნიშვნელოვანია მეხსიერების საცავის ტიპი, რომელსაც თქვენი კომპიუტერი იყენებს, მათ შორის ელექტროენერგიის მოხმარება და საიმედოობაც. მყარსხეულიანი დისკები (SSD) და მყარი დისკები (HDDs) წარმოადგენს შენახვის ორ ძირითად განსახილველ ვარიანტს. ეს გახლავთ მოკლე სახელმძღვანელო მითითებები იმის შესახებ, თუ როგორ გამოვიყენოთ თითოეული ყველაზე პროდუქტიულად და როგორ შევადაროთ ისინი.

რა არის HDD?

HDD არის მონაცემთა შენახვის მოწყობილობა, რომელიც კომპიუტერის ნაწილს წარმოადგენს. შიგნით მას გააჩნია მბრუნავი დისკები, რომელშიც მონაცემები მაგნიტურად ინახება. HDD-ს აქვს მხარი რამდენიმე „თავით“ (ტრანსდუსერები), რომლებიც კითხულობს და წერს მონაცემებს დისკზე. იგი მუშაობს ფირსაკრავის მსგავსად, LP ჩამწერითა (მყარი დისკი) და ნემსით მხარზე (ტრანსდუსერები). მხარი ამოძრავებს თავებს დისკის ზედაპირზე სხვადასხვა მონაცემებზე წვდომის მიზნით.
HDD ითვლება მოძველებულ ტექნოლოგიად, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის უფრო დიდი ხანია არსებობს, ვიდრე SSD. ზოგადად, ის იაფი და პრაქტიკულია ისეთი მონაცემებისთვის, რომლებზეც ხშირი წვდომა არ არის საჭირო, როგორიცაა ფოტოების, ვიდეოების ან ბიზნეს ფაილების სარეზერვო ასლები. ის ხელმისაწვდომია ორი ყველაზე გავრცელებული ფორმ-ფაქტორით: 2.5 დიუმიანი (ჩვეულებრივ გამოიყენება ლეპტოპებში) და 3.5 დიუმიანი (დესკტოპ კომპიუტერებში).

რა არის SSD?

SSD-ს ეწოდა - მყარსხეულიანი - იქიდან გამომდინარე, რომ ის იყენებს მყარსხეულიან მოწყობილობებს გარსაცმის ქვეშ. SSD-ში ყველა მონაცემი ინახება ინტეგრირებულ სისტემებში(მეხსიერების მიკროჩიპი). HDD–ისგან აღნიშნული განსხვავება ბევრ რამეზე მიანიშნებს განსაკუთრებით ზომისა და შესრულების თალსაზრისით. მბრუნავი დისკის საჭიროების გარეშე, SSD-ით შესაძლებელია ფორმისა და ზომის შემცირება (მაგალითად M.2 ფორმ-ფაქტორი) ან თუნდაც, მისი საფოსტო მარკის ზომამდე დაყვანა. მისი ტევადობა — ან რა რაოდენობის მონაცემების შენახვა შეუძლია — განსხვავდება, რაც მას მოქნილს ხდის პატარა მოწყობილობებისთვის, როგორიცაა თხელი ლეპტოპები, გასაშლელი ან 2-1-ში ლეპტობები. SSD მკვეთრად ამცირებს წვდომის ხანგრძლივობას, რადგან მომხმარებლებს არ უწევთ ლოდინი პლატერის როტაციის დაწყებამდე (HDD-ს შემთხვევაში).
მეხსიერების მოცულობით (გიგაბაიტები (GB) და ტერაბაიტები (TB)) SSD შედარებით ძვირია, ვიდრე HDD, თუმცა განსხვავება ნელ-ნელა ქრება, რადგან SSD-ის ფასები ყოველწლიურად უფრო სწრაფი ტემპით იკლებს, ვიდრე HDD-ის ფასები.

SSD-ისა და HDD-ის შედარება: სიჩქარე

ის, რაც SSD-ის სულ უფრო პოპულარულს ხდის, არის მისი სიჩქარე. დაფაზე SSD უსწრებს HDD-ს, რადგან ის იყენებს შეკრულ ელექტრულ წრედს და არ გააჩნია ფიზიკური მოძრავი ნაწილები. აღნიშნულის შედეგად გამოყენების დაწყებისას ლოდინის ხანგრძლივობა შედარებით ნაკლებია და ასევე, ნაკლებია შეფერხება აპების გახსნისას ან მძიმე გამოთვლითი დავალებების შესრულებისას. მაგალითად, Intel SSD D5-P5316 არის 15.36TB საწარმოს ხარისხის SSD, რომელიც გთავაზობთ 7000 მბ/წმ სიჩქარეს. ხოლო 14TB Seagate Exos 2x14, HDD, გთავაზობთ მხოლოდ 500 მბ/წმ სიჩქარეს. სხვაობა ამაში მდგომარეობს 14x!1
შედარებით სწრაფი სიჩქარეს განაპირობებს ფუნქციონირების უპირატესობებს რამდენიმე სფეროში, როგორიცაა სისტემაში შესვლისას და აპებისა და სერვისების გაშვების მოლოდინში, ან ინტენსიური ამოცანების შესრულებისას შესანახად, როგორიცაა დიდი ფაილის კოპირება. HDD-ით, შესრულება მნიშვნელოვნად ნელდება, ხოლო SSD-ს შეუძლია გააგრძელოს მუშაობა სხვა ამოცანებზე.
ასევე, სიჩქარეზე გავლენას ახდენს ინტერფეისი, რომელიც HDD-სა და SSD-ში გამოიყენება, რაც უკავშირდება დანარჩენ კომპიუტერულ სისტემას მონაცემთა გადატანა-გადმოტანისას. შესაძლოა, გსმენიათ ამ ინტერფეისების შესახებ - SATA და PCI Express (PCIe). SATA არის ნელი, მოძველებული ტექნოლოგია, ხოლო PCIe უფრო ახალი და სწრაფი. PCIe ინტერფეისის მქონე SSD, როგორც წესი, ბევრად უფრო სწრაფია, ვიდრე HDD SATA-ითი, რადგან PCIe მოიცავს უფრო მეტ არხს მონაცემთა გადასაცემად. წარმოიდგინეთ, როგორც მანქანების რაოდენობა, რომლებსაც შეუძლიათ გაიარონ ერთზოლიანი სოფლის გზა, ოთხზოლიან ავტომაგისტრალთან შედარებით.
მიუხედავად იმისა, რომ არავინ წუწუნებს საკუთარი კომპიუტერის დიდი სიჩქარის თაობაზე, არის შემთხვევები, როდესაც HDD-ს აზრი აქვს. თუ თქვენ გაქვთ ტერაბაიტი ფაილები, რომელთა შენახვაც გსურთ, HDD მაინც ნაკლებად ძვირი ვარიანტია, თუმცა, ეს იცვლება SSD-ის მზარდად კლებადი ფასებით და ახალი NAND ტექნოლოგიებით, რომლებიც ზრდის ბიტის სიმკვრივეს თითო NAND-ზე. კომპიუტერის მეხსიერების საცავის გადაწყვეტილებები შეიძლება გამარტივდეს, თუ მონაცემებს დავყოფთ, როგორც „ცივს“ და „ცხელს“. „ცივი“ მონაცემები შეიძლება მოიცავდეს იმ წლების რაოდენობას, რამდენითაც გსურთ ფოტოების შენახვა ლეპტოპზე, თუმცა, არ ნახულობთ ყოველდღიურად და არ გჭირდებათ სწრაფი წვდომა. HDD შეიძლება იყოს შესანიშნავი, ეკონომიური არჩევანი „ცივი“ მონაცემებისთვის. მეორეს მხრივ, თუ თქვენ წარმოადგენთ ბიზნესს, რომელიც ახორციელებს რეალურ ტრანზაქციებს, რედაქტირებას აკეთებთ ვიდეოებისა და ფოტოების და გჭირდებათ სწრაფი წვდომა ფაილების, ვიდეოკლიპების ან მოდელების მონაცემთა ბაზაზე, ან თუნდაც უბრალოდ ამუშავებთ ოპერაციული სისტემას, ამას ეწოდება "ცხელი" მონაცემები. SSD-ის სწრაფი შესრულება მას იდეალურ არჩევნად აქცევს მაშინ, როდესაც თქვენს მონაცემებზე მყისიერი წვდომა ყველაზე მნიშვნელოვანია.

SSD-ისა და HDD-ის შედარება: გამძლეობა

NAND SSD-ზე ჩაწერის ცვეთა (write wear) ნაწილობრივ დამოკიდებულია დრაივზე უკვე არსებული მონაცემების მდგომარეობაზე, რადგან მონაცემები იწერება გვერდების მიხედვით, მაგრამ იშლება ბლოკებით. შედარებით ახალ SSD-ზე თანმიმდევრული მონაცემების (sequential data) ჩაწერისას, მონაცემები შესაძლოა ეფექტურად ჩაიწეროს დრაივის თავისუფალ გვერდებზე. თუმცა, იმ შემთხვევაში, თუ საჭიროა მონაცემთა მცირე ბლოკების განახლება (როგორც დოკუმენტების ან რიცხვითი მნიშვნელობების (numerical values) გადახედვისას), ძველი მონაცემები იკითხება მეხსიერებაში, გადაიხედება და შემდეგ ხელახლა იწერება დისკის ახალ გვერდზე. ძველი გვერდი, რომელიც მოიცავს მოძველებულ მონაცემებს, მონიშნულია , როგორც „არასწორი“. იმ შემთხვევაში, თუ თავისუფალი გვერდები აღარ არის ხელმისაწვდომი, ეს „არასწორი“ გვერდები თავისუფლდება ფონური პროცესის გამოსაყენებლად, რომელსაც ეწოდება „დისკის დეფრაგმენტაცია“ ან „Wear leveling“. მოცემულ ბლოკში არსებული თითოეული მოქმედი გვერდი ჯერ უნდა დაკოპირდეს დრაივზე და ჩაისვას სხვა თავისუფალ ადგილებში ისე, რომ თავდაპირველ ბლოკში მხოლოდ არასწორი, მოძველებული გვერდები დარჩეს. თავდაპირველი ბლოკი შეიძლება შემდეგ წაიშალოს ადგილის გასათავისუფლებისა და ახალი მონაცემების ჩასაწერის მიზნით.
შიდა NAND ადმინისტრაციული პროცესები, როგორიცაა „wear leveling“ იწვევს ჩაწერის ამპლიფიკაციას (write amplification), როდესაც მთლიანი შიდა ჩანაწერები SSD-ზე მეტია, ვიდრე ჩანაწერები, რომლებიც დრაივზე ახალი მონაცემების უბრალოდ განთავსებისთვისაა საჭირო. ვინაიდან ყოველი ჩანაწერი მცირედით ანგრევს ცალკეულ NAND უჯრედებს, ჩაწერის გაძლიერება არის ცვეთის ძირითადი მიზეზი. ჩაშენებული პროცესები ეხმარება NAND SSD-ს, თანაბრად გადაანაწილოს ცვეთა დრაივზე. თუმცა, მთავარი ის არის, რომ ჩაწერის მძიმე დატვირთვა (კერძოდ, შემთხვევითი ჩაწერა) იწვევს NAND SSD-ის უფრო სწრაფ ცვეთას, ვიდრე სხვა შემავალი/გამომავალი სიგნალების (I/O) პატერნები, რადგან ისინი იწვევს ჩაწერის გაძლიერების (write amplification) გაცილებით მეტ ზრდას.
დადებითი ამაში ის არის, რომ SSD დრაივის გამძლეობის დონე ყოველთვის მითითებულია, ყველაზე უარესის - შემთხვევითი ჩაწერის პატერნების (random write patterns) - გათვალისწინებით. მაგალითად, როდესაც გესმით, რომ დრაივს შეუძლია დღეში ერთი დრაივის (Drive Write per Day) ჩაწერა, ეს ნიშნავს, რომ თქვენ შეგიძლიათ ჩაწეროთ მინიმუმ ერთი სრული დრაივის ტოლი მონაცემები და ამ შემთხვევითი ჩაწერის (random write) გათვალისწინებით და გამოიყენოთ ეს დრაივის გარანტიის პერიოდის განმავლობაში (ჩვეულებრივ, 5 წელი).

დაპირისპირება: SSD და HDD

რაც შეეხება ტევადობას, SSD კომპიუტერებისთვის ხელმისაწვდომია 120 გბ-დან - 30,72 ტბ-მდე, ხოლო HDD დაახლოებით - 250 გბ-დან - 20 ტბ-მდე. ტევადობის ღირებულების გაზომვისას, HDD უპირატესია, მაგრამ SSD-ის ფასის კლებასთან ერთად, ეს ნაკლებ უპირატესობას ანიჭებს HDD-ს. თუმცა, SSD-ის საშუალებით, თითო სერვერზე ბევრად მეტ სამუშაოს ასრულებთ, რაც შედაგად მოწყობილობების ნაკლებ რაოდენობას საჭიროებს, რომ შეძლოთ იგივე გამომავალი სიმძლავრეების მიღება, როგორც HDD. დასკვნა? SSD-ს აქვს დაბალი TCO (ფლობის მთლიანი ღირებულება).
საიმედოობა განისაზღვრება, თუ რამდენად ინახება მონაცემები დანიშნულებისამებრ, არაკორუმპირებულ მდგომარეობაში. ზოგადად, SSD უფრო საიმედოა, ვიდრე HDD, რაც ისევ მოძრავი ნაწილების არქონის შედეგია. ეს იმიტომ ხდება, რომ მოძრაობის გარეშე, SSD-ზე არ მოქმედებს ვიბრაცია ან მასთან დაკავშირებული თერმული პრობლემები.
SSD ჩვეულებრივ მოიხმარს ნაკლებ ენერგიას და შედეგად ბატარეის გამძლეობა ხანგრძლივია, რადგან მონაცემთა წვდომა ბევრად უფრო სწრაფია და მოწყობილობა უფრო ხშირად უმოქმედოა. მათი მბრუნავი დისკების გამო, HDD ჩართვისას უფრო მეტ ენერგიას საჭიროებს, ვიდრე - SSD.

დანახარჯის დაზოგვა SSD-ით, ვიდრე HDD-ით

ნათელია, რომ HDD-ისთან შედარებით SSD მნიშვნელოვნად უკეთ მუშაობს. ასევე, ნათელია SSD-ის უპირატესობა საიმედოობაში. მოცემული უპირატესობების გათვალისწინებით, SSD-ის შემთხვევაში, გამეორება შესრულებისთვის არ არის საჭირო და როგორც წესი, საიმედოობისთვისაც გაცილებით ნაკლებ ასლის წარმოქმნას მოითხოვს. SSD-ის მაღალი ხარისხის ფუნქციონირება, ასევე, გვთავაზობს მონაცემთა შემცირების ბევრად უფრო ეფექტურ მეთოდებს, ვიდრე HDD. მონაცემთა შემცირება (Data reduction) წარმოადგენს ჰოსტის მონაცემების საჭირო მყარი მეხსიერების საცავში შენახვის თანაფარდობას; 50 პროცენტიანი თანაფარდობა მონაცემთა შემცირების 2:1 თანაფარდობის ტოლია. იქიდან გამომდინარე, რომ მონაცემთა შემცირება მომხმარებელს საშუალებას აძლევს, შეინახოს მეტი მონაცემი, ვიდრე ფიზიკურ აპარატურაზეა, შედეგად მიღებული ეფექტური მოცულობა იზრდება. შეკუმშვისა და დედუპლიკაციის ტექნოლოგიებმა შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს საჭირო მეხსიერების საცავის დაუმუშავებელი ტევადობა (raw storage capacity), რომელიც საჭიროა გამოყენებადი ტევადობის (usable capacity) მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად.
თანამედროვე ალგორითმები ოპტიმიზებულია SSD-ისთვის იმისათვის, რომ მათი ეფექტურობით სარგებლობით უზრუნველყოფილი იყოს მონაცემთა შემცირების მაღალი კოეფიციენტი (DRR), და ასევე, აპლიკაციის მაღალი ხარისხის ფუნქციონირება. მაგალითად, Zstandard-ის შეკუმშვის ალგორითმი Facebook-დან აღწევს შეკუმშვისა და დეკომპრესიის მაღალ სიჩქარეს ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე HDD-ს შეუძლია წაიკითხოს/ჩაწეროს, რაც SSD-ზე ალგორითმების რეალობაში გამოიყენების საშუალებას იძლევა. კიდევ ერთი მაგალითია VMware vSAN, რომლებშიც შეკუმშვა და დედუპლიკაცია მხოლოდ all-flash კონფიგურაციაშია (all-flash configurations) შემოთავაზებული.