Informatika 1 - primjer

Atribut ili karakteristika

Solid-state drive (SSD)

Hard disk drive (HDD)

Vrijeme pokretanja

Gotovo trenutno; nema mehaničke komponente koje treba pripremiti za rad. Možda će trebati nekoliko milisekundi da izađe iz automatskog načina rada za uštedu energije.

Centrifugiranje diska može potrajati nekoliko sekundi. Sustav s mnogo diskova može trebati visoku vršnu snagu struje prilikom pokretanja

Vrijeme nasumičnog pristupa

Ispod 0.1 ms. Pošto se podaci mogu direktno dohvatiti s raznih lokacija, vrijeme pristupa obično nije usko grlo.

Varira od  2.9  do 12 ms (laptop HDD) zbog potreba micanja glave i čekanja rotacije podataka između glava čitaj/piši.

Vrijeme latencije čitanja

Općenito niska jer se podaci mogu čitati izravno s bilo kojeg mjesta. To rezultira bržim podizanjem sustava i kraćim vremenom pokretanja aplikacija.

Mnogo veće nego kod SSD. Vrijeme čitanja  je različito za svako traženje, jer je mjesto podataka na disku i mjesto za čitanje glave različito.

Brzina transfera podataka

SSD tehnologija može isporučiti vrlo konzistentnu brzinu čitanja / pisanja, ali kad se pristupa velikom broju pojedinačnih manjih blokova, učinkovitost je smanjena. Maksimalna brzina prijenosa obično se kreće od oko 100 MB/s do 600 MB/s, ovisno o disku. Poduzeća na tržištu nude i posebne uređaje s propusnošću od više gigabajta po sekundi.

Nakon što je glava postavljena, prilikom čitanja ili pisanja po kontinuiranom traku, HDD može prenositi podatke na oko 140 MB / s. U praksi su brzine prijenosa mnogo puta manje zbog konstantnog traženja, jer se datoteke očitavaju iz različitih mjesta, ili su fragmentirane. Brzina prijenosa podataka ovisi također o brzini okretanja, koja može biti u rasponu od 4.200 do 15.000 okretaja u minuti i također o stazi (čitanje s vanjske staze je brže zbog veće apsolutne brzina glava u odnosu na disk).

Performansa čitanja

Perfomansa čitanja se ne mijenja ovisno o tome gdje se podaci pohranjuju na SSD.

Za razliku od mehaničkih tvrdih diskova, trenutna SSD tehnologija pati od fenomena degradacije performansi zvanog  write amplification: pojačano pisanje, gdje NAND stanice pokazuju mjerljivi pad u performansama, te će nastaviti s padom tijekom života SSDa. Tehnika nazvana wear leveling se implementira za ublažavanje tog učinka, ali zbog prirode NAND čipova, disk će neizbježno degradirati.

Ako treba pristupiti podacima iz različitih područja, kao i kod fragmentiranih datoteka, vrijeme odziva će se povećati s obzirom na potrebu traženja svakog fragmenta.

Utjecaj fragmentacije datotečnog sustava na performanse

Tu je ograničena korist čitanja podataka sekvencijski (izvan tipičnih FS veličina blokova, 4KB), što fragmentacija čini irelevantnom za SSD. Defragmentacija bi izazvala trošenje dodatnim pisanjem u NAND ćelije, koje imaju ograničen ciklus života.

Datoteke, osobito one velike, na HDD-u obično postaju fragmentirane s vremenom, ako se često zapisuje; periodična defragmentacija je potrebna za održavanje optimalne performanse.

Buka

SSD-ovi nemaju pokretnih dijelova i stoga su tihi, iako se može pojaviti električna buka iz krugova.

HDD-ovi imaju pokretne dijelove (glave, pokretač i osovinski motor) i stvaraju karakteristične zvukove zujanja i kliktanja; razine buke variraju između modela, ali mogu biti značajni (a često znatno niža od zvuka od ventilatora za hlađenje). Tvrdi diskovi laptopa su relativno tihi.

Kontrola temperature

SSD obično ne zahtijeva specijalno hlađenje i može tolerirati veće brzine od HDD-a. Modeli instalirani kao kartični dodaci ili 2.5-inčni uređaji mogu biti isporučeni s hladilima koja upijaju generiranu toplinu.

Temperatura prostora iznad 95 °F (35 °C) može smanjiti život diska, a pouzdanost se smanjuje na temperaturi iznad 131 °F (55 °C). Ventilator može biti potreban ako temperature pređu te vrijednosti. U praksi, moderni HDD se može koristiti bez specijalnih uređaja za hlađenje.

Najniža operativna temperatura

SSD može raditi na temperaturi od −55 °C (−67 °F).

Moderni HDD može raditi na 0 °C (32 °F).

Najveća operativna visina

SSD-ovi nemaju problema s tim.

HDD-ovi mogu sigurno raditi na najvišoj visini od 3000m. Neće raditi iznad 12,000 metara.

Micanje od hladnijeg prema toplijem okruženju

SSD-ovi nemaju problema s tim.

Potrebno je određeno vrijeme aklimatizacije kad se HDD premješta s hladnog okruženja na toplije. U suprotnom, dolazi do interne kondenzacije što vodi do oštećenja internih komponenti.

Osjetljivost na faktore okoliša

Nema pokretnih dijelova, vrlo otporan na vibracije i šokove.

Rotirajuće glave su osjetljive na vibracije i šokove.

Osjetljivost na magnetska polja

Elektromagnetski puls će oštetiti svaki električni sustav, posebno integrirane krugove.  

Magneti bi mogli rezultirati oštećenjem podataka, iako su sami podaci dobro zaštićeni unutar metalnog kućišta.

Težina i veličina

SSD diskovi, suštinski uređaji poluvodičke memorije postavljene na pločici, su male i lagane. Dolaze u sličnim dimenzijama kao i HDD-ovi (3,5 inča, 2,5-inčni ili 1,8-inčni).

HDD ima isti oblik, ali su obično teži od SSD-ova. To se naročito odnosi na 3.5 inčne diskove, koji teže oko 700 grama.

Pouzdanost i vijek trajanja

SSD nema pokretnih dijelova koji bi mogli podbaciti mehanički. Ali svaki blok se može obrisati tek određeni broj puta. Kontroleri upravljaju ovim ograničenjem, a uređaj može trajati mnogo godina ako se normalno koristi. SSD temeljen na DRAM-u nema limitirani broj pisanja. No kvar kontrolera može SSD učiniti neupotrebljivim.

Pouzdanost značajno varira između različitih proizvođača i modela, a stopa povrata doseže 40%. Od 2011. vodeći SSD-ovi imaju manje stope povrata od mehaničkih diskova. Mnogi SSD-ovi kritično podbacuju kod nestanka struje. Istraživanje od  prosinca 2013. pokazuje da samo neki od njih prežive nekoliko nestanka struje.

HDD ima pokretne dijelove koji su predmet potencijalnog oštećenja. Sam medij za pohranu ne degradira operacijama čitanja i pisanja. Prema istraživanju Carnegie Mellon University, HDD-ovi se prosječno kvare nakon 6 godina, a očekivano trajanje života im je 9 do 11 godina.

Rizik od iznenadnih, katastrofalnih gubitaka podataka je manji za mehaničke diskove.

Kad se radi o offline pohrani, dugoročno, magnetski medij HDD-a zadržava podatke značajno duže nego flash memorija korištena u SSD-u.

Kapacitet pohrane

U 2015, dostupni su i SSD-ovi veličine 16 TB, ali se najčešće koriste oni od 120 do 512 GB (cijena!).

U 2014, dostupan je i HDD od 8 TB.

Dostupnost slobodnih blokova i TRIM

Na performanse pisanja po SSD-u  značajno utječe dostupnost slobodnih programibilnih blokova. Podatkovni blokovi na koje se prethodno pisalo, a više nisu u upotrebi, mogu biti oslobođeni uz pomoć TRIM-a. No, TRIM-u usprkos, smanjivanje broja slobodnih blokova usporava performanse.

Na HDD ne utječu slobodni blokovi, pa nema ni potrebe za TRIM-om.

Korištenje struje

SSD visokih performansi zahtijeva pola do trećine struje koja je potrebna za HDD.

HDD koji zahtijeva najmanje struje (1.8-inčni) koristi 0,35 W u stanju mirovanja. 2.5-inčni disk koristi 2 do 5 W.  Disk najveće performanse, 3.5-inch, koristi oko 20 W.