HDD VS. SSD

Cuánto más rápido es un SSD en comparación con las unidades HDD y vale la pena el precio?

A unidad de estado sólido o SSD puede acelerar el rendimiento de una computadora significativamente, a menudo más de lo que puede un procesador más rápido (CPU) o RAM. A disco duro o HDD es más barato y ofrece más almacenamiento (500 GB a 1 TB son comunes), 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 HDD.

Cuadro comparativo

Gráfico de comparación de HDD versus SSD

	HDD	SSD
	La calificación actual es 3.59/5 1 2 3 4 5 (446 calificaciones)	La calificación actual es 4.22/5 1 2 3 4 5 (571 calificaciones)
Representa	Disco duro	Unidad de estado sólido
Velocidad	HDD es más lento. HDD tiene una latencia más alta, tiempos de lectura/escritura más largos, y admite menos IOP (operaciones de salida de entrada por segundo) en comparación con SSD.	SSD es más rápido. SSD tiene una latencia más baja, lecturas/escrituras más rápidas y admite más IOPS (operaciones de salida de entrada por segundo) en comparación con HDD.
Calor, electricidad, ruido	Las unidades de disco duro usan más electricidad para rotar los platos, generando calor y ruido.	Dado que no se necesita tal rotación en unidades de estado sólido, usan menos potencia y no generan calor o ruido.
Desfragmentación	El rendimiento de los impulsos de HDD empeoran debido a la fragmentación; Por lo tanto, deben ser desfragmentados periódicamente.	El rendimiento de la unidad SSD no se ve afectado por la fragmentación. Entonces la desfragmentación no es necesaria.
Componentes	HDD contiene piezas móviles: un husillo impulsado por el motor que contiene uno o más discos circulares planos (llamados platos) 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 un Cas de metal	SSD no tiene partes móviles; Es esencialmente un chip de memoria. Está interconectado e integrados circuitos (ICS) con un conector de interfaz. Hay tres componentes básicos: controlador, caché y condensador.
Peso	Los HDD son más pesados ​​que las unidades SSD.	Las unidades SSD son más ligeras que las unidades de HDD porque no tienen los discos giratorios, el huso y el motor.
Lidiar con la vibración	Las partes móviles de los HDD las hacen susceptibles a los choques y el daño debido a la vibración.	Las unidades SSD pueden resistir la vibración de hasta 2000Hz, que es mucho más que HDD.

Velocidad

Los discos HDD usan platos de unidades magnéticas y cabezales de lectura/escritura para la operación. Por lo tanto, la velocidad de inicio es más lenta para los HDD que los SSD porque se necesita un spin-up para el disco. Intel afirma que su SSD es 8 veces más rápido que un HDD, ofreciendo así 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 SSD salga adelante en cada prueba:

Estadísticas de referencia: lectura/escritura pequeñas

• HDDS: lecturas pequeñas - 175 IOPS, escrituras pequeñas - 280 IOPS
• Flash SSDS: lecturas pequeñas - 1075 IOPS (6x), Small Writes - 21 IOPS (0.1x)
• DRAM SSDS: lecturas pequeñas - 4091 IOPS (23x), Small Writes - 4184 IOPS (14x)

Los 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. El cabezal físico de lectura/escritura "busca" un punto apropiado en el disco duro para ejecutar la operación. Este tiempo de búsqueda puede ser significativo. La tasa de transferencia también puede estar influenciada 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 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 hay demoras debido al movimiento de la cabeza (búsqueda).

Fiabilidad

A diferencia de las unidades HDD, los discos SSD no tienen partes móviles. Entonces la fiabilidad de SSD es mayor. Las partes móviles en un HDD aumentan el riesgo de falla mecánica. El movimiento rápido de los platos y las cabezas dentro de la unidad de disco duro lo hace susceptible al "choque de la cabeza". Los accidentes de la cabeza pueden ser causados ​​por una falla electrónica, una falla de energía repentina, choque físico, desgaste, corrosión o platos y cabezas mal fabricados. Otro factor que afecta la fiabilidad es la presencia de imanes. Los HDD usan el almacenamiento magnético, por lo que son susceptibles de daños o corrupción de datos cuando están muy cerca con imanes potentes. Los SSD no están en riesgo de tal distorsión magnética.

Desgaste

Cuando Flash comenzó a ganar impulso para el almacenamiento a largo plazo, había preocupaciones sobre el desgaste, especialmente con algunos expertos advirtiendo 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 arquitectura de productos, controladores de accionamiento y 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 siguen siendo más caros por gigabyte que los discos duros, pero los precios de los SSD han caído sustancialmente en los últimos años. Mientras que los discos duros externos cuestan alrededor de $ 0.04 por gigabyte, un SSD de flash típico cuesta aproximadamente $ 0.50 por GB. Esto es menos de aproximadamente $ 2 por GB a principios de 2012.

En efecto, esto significa que puede comprar un disco duro externo de 1 TB (HDD) por $ 55 en Amazon (ver best vendedores del disco duro externo), mientras que un SSD de 1 TB cuesta alrededor de $ 475. (Consulte la lista de Best Sellers para SSD internos y SSD externos).

Perspectiva de precio

En un artículo influyente para Informática de red En junio de 2015, el consultor de almacenamiento Jim O'Reilly escribió que los precios del almacenamiento SSD están cayendo muy rápido y con tecnología NAND 3D, es probable que SSD alcance la paridad de precios con HDD a fines de 2016.

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

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

Un artículo de diciembre de 2015 para Mundo de la informática proyectado 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 SSD en lugar de unidades de HDD. El artículo también informó que si bien los precios de HDD no han caído demasiado, los precios de SSD han caído constantemente mes tras mes y se están acercando a la paridad con HDD.

Proyecciones de precios para el almacenamiento HDD y 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 internas HDD son típicamente de 500 GB a 1 TB. Algunos proveedores, incluidos Apple, ofrecen unidades de "fusión" que combinan 1 SSD y 1 disco HDD que funcionan perfectamente juntos.

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

Desfragmentación en HDDS

Debido a la naturaleza física de los HDD y sus platos magnéticos que almacenan datos, las operaciones de IO (leer o escribir en el disco) funcionan mucho más rápido cuando los datos se almacenan contiguamente en el disco. Cuando los datos de un archivo se almacenan en diferentes partes del disco, las velocidades de IO se reducen porque el disco debe girar para que diferentes regiones del disco entren en contacto con los cabezales de lectura/escritura. A menudo no hay suficiente espacio contiguo disponible para almacenar todos los datos en un archivo. Esto da como resultado la fragmentación del HDD. Se necesita desfragmentación periódica para evitar que el dispositivo se desacelere en el rendimiento.

Con los discos SSD, no existen 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. Unidades de HDD en factores de forma más pequeños (e.gramo. 2.5 pulgadas) son más tranquilos. Las unidades SSD son circuitos integrados sin partes móviles y, por lo tanto, no hacen ruido al funcionar.

Componentes y operación

Un HDD típico consiste en un huso que contiene uno o más discos circulares planos (llamados plato) en el que se registran 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 hilan 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 fuente mientras gira más allá de los cabezales de lectura/escritura. La cabeza 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 piezas móviles. Los componentes SSD incluyen un controlador, que es un procesador integrado que ejecuta software a nivel de firmware y es uno de los factores más importantes del rendimiento de SSD; Cache, donde también se mantienen un directorio de datos de colocación de bloques y datos de nivelación de desgaste; y almacenamiento de energía, un condensador o baterías, de modo que los datos en el caché se pueden enjuagarse cuando se cae la energía. 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 memoria flash NAND. El rendimiento del SSD puede escala con el número de chips flash NAND paralelos utilizados en el dispositivo. Un solo chip NAND es relativamente lento. Cuando múltiples dispositivos NAND funcionan en paralelo dentro de un SSD, las escalas de ancho de banda y las altas latencias pueden ocultarse, siempre que estén pendientes y la carga se distribuya uniformemente entre dispositivos.