Sự khác nhau giữa ổ đĩa HDD và SSD

Chọn ổ đĩa HDD hay SSD?

Cho đến vài năm trước, người mua PC có rất ít sự lựa chọn về loại lưu trữ nào để có trong máy tính xách tay hoặc máy tính để bàn. Nếu bạn đã mua một siêu di động bất cứ lúc nào trong vài năm qua, rất có thể bạn đã có một ổ đĩa trạng thái rắn (SSD) làm ổ đĩa khởi động chính.

Máy tính xách tay lớn hơn đang ngày càng chuyển sang ổ đĩa khởi động SSD, trong khi các máy tính giá rẻ vẫn có xu hướng sử dụng ổ đĩa cứng (HDD). Các ổ đĩa khởi động trong máy tính để bàn, trong khi đó, là một mớ hỗn độn của SSD hoặc HDD; trong một số trường hợp, một hệ thống đi kèm với cả hai, với SSD là ổ đĩa khởi động và ổ cứng là một bổ sung lưu trữ dung lượng lớn hơn.

Nếu bạn phải chọn chỉ một, mặc dù vậy, làm thế nào để bạn chọn? Hãy cùng tìm hiểu sự khác biệt giữa SSD và HDD và hướng dẫn bạn những ưu điểm và nhược điểm của từng loại để giúp bạn quyết định.

Giải thích về HDD và SSD

Ổ cứng quay truyền thống là bộ lưu trữ cơ bản trên máy tính. Đó là, thông tin trên đó không "biến mất" khi bạn tắt hệ thống, không giống như dữ liệu được lưu trữ trong RAM. Ổ cứng về cơ bản là một đĩa kim loại với lớp phủ từ tính lưu trữ dữ liệu của bạn, cho dù báo cáo thời tiết từ thế kỷ trước, bản sao độ nét cao của bộ ba Star Wars gốc hoặc bộ sưu tập nhạc số của bạn. Đầu đọc / ghi trên một cánh tay truy cập dữ liệu trong khi các đĩa đang quay.

SSD thực hiện mọi chức năng mà ổ cứng thực hiện, nhưng thay vào đó, dữ liệu được lưu trữ trên các chip bộ nhớ flash được kết nối để giữ lại dữ liệu ngay cả khi không có nguồn điện. Các chip flash này thuộc loại khác với loại được sử dụng trong ổ USB, và thường nhanh hơn và đáng tin cậy hơn.

Do đó, SSD đắt hơn ổ USB có cùng dung lượng. Tuy nhiên, giống như ổ USB, chúng thường nhỏ hơn nhiều so với ổ cứng và do đó giúp các nhà sản xuất linh hoạt hơn trong việc thiết kế PC. Mặc dù chúng có thể thay thế các khay ổ cứng 2,5 inch hoặc 3,5 inch truyền thống, chúng cũng có thể được cài đặt trong khe cắm mở rộng PCI Express hoặc thậm chí được gắn trực tiếp trên bo mạch chủ, một cấu hình hiện đang phổ biến trong các máy tính xách tay cao cấp và All-in-One.

Lịch sử của HDD và SSD

Công nghệ ổ cứng tương đối cổ xưa (về mặt lịch sử máy tính, dù sao). Có những bức ảnh nổi tiếng về ổ cứng IBM 650 RAMAC từ năm 1956 đã sử dụng 50 đĩa cứng rộng 24 inch để chứa dung lượng lưu trữ khổng lồ 3,75 MB. Tất nhiên, đây là kích thước của tệp MP3 trung bình 128Kb / giây hiện nay, trong không gian vật lý có thể chứa hai tủ lạnh thương mại. RAMAC 350 bị giới hạn trong sử dụng của chính phủ và công nghiệp, và nó đã lỗi thời vào năm 1969.

Yếu tố hình thức ổ cứng PC được tiêu chuẩn hóa ở mức 5,25 inch vào đầu những năm 1980, với các loại ổ đĩa dành cho máy tính để bàn 3,5 inch và loại máy tính xách tay 2,5 inch quen thuộc sắp ra mắt sau đó.

Giao diện cáp bên trong đã thay đổi từ nối tiếp sang IDE (thường được gọi là Parallel ATA hoặc PATA) sang SCSI sang nối tiếp ATA (SATA) qua nhiều năm, nhưng về cơ bản, mỗi thứ đều thực hiện cùng một điều: kết nối ổ cứng với bo mạch chủ của PC để dữ liệu của bạn có thể được chuyển qua lại. Các ổ đĩa 2,5 và 3,5 inch ngày nay chủ yếu sử dụng giao diện SATA (ít nhất là trên hầu hết các PC và Mac), mặc dù một số ổ SSD tốc độ cao sử dụng giao diện PCI Express nhanh hơn thay thế.

Dung lượng đã tăng từ nhiều megabyte lên nhiều terabyte, tăng hơn một triệu lần. Các ổ đĩa cứng 3,5 inch hiện tại có dung lượng lên tới 14TB, với các ổ đĩa 2,5 inch hướng tới người tiêu dùng đạt tối đa 5TB.

Các ổ đĩa chính đầu tiên mà chúng ta biết là SSD bắt đầu trong thời kỳ phát triển của netbook vào cuối những năm 2000. Vào năm 2007, OLPC XO-1 đã sử dụng ổ SSD 1 GB và dòng Asus Eee PC 700 đã sử dụng ổ SSD 2 GB làm bộ lưu trữ chính. Các chip SSD trên các đơn vị Eee PC cấp thấp và XO-1 đã được hàn vĩnh viễn vào bo mạch chủ.

Khi netbook và các máy tính xách tay siêu di động khác trở nên có khả năng hơn, dung lượng SSD tăng lên và cuối cùng được chuẩn hóa trên hệ số dạng máy tính xách tay 2,5 inch. Bằng cách này, bạn có thể rút một ổ cứng 2,5 inch ra khỏi máy tính xách tay hoặc máy tính để bàn của bạn và thay thế nó dễ dàng bằng ổ SSD.

Theo thời gian, các yếu tố hình thức nhỏ gọn hơn khác đã xuất hiện, như thẻ SSD mSATA Mini PCIe và định dạng SSD M.2 đã nói ở trên (trong các biến thể SATA và PCIe). M.2 đang mở rộng nhanh chóng thông qua thế giới SSD máy tính xách tay, nhưng ngày nay nhiều SSD vẫn sử dụng yếu tố hình thức 2,5 inch. SSD có kích thước 2,5 inch hiện đang đứng đầu ở mức 4TB. (Seagate cung cấp ổ SSD 3,5 inch 3,5 inch cho các thiết bị doanh nghiệp như máy chủ, nhưng đó là một ngoại lệ.)

Ưu và nhược điểm của từng sản phẩm

Cả SSD và ổ cứng đều làm cùng một công việc: Chúng khởi động hệ thống của bạn và lưu trữ các ứng dụng và tệp cá nhân của bạn. Nhưng mỗi loại lưu trữ có bộ tính năng độc đáo riêng. Làm thế nào để chúng khác nhau, và tại sao bạn muốn có được cái này hơn cái kia?

Giá: SSD đắt hơn ổ cứng tính theo đô la trên mỗi gigabyte. Một ổ cứng 2,5 inch nội bộ 1TB có giá từ 40 đến 60 đô la trong khi ổ SSD rẻ nhất có cùng dung lượng và yếu tố hình thức bắt đầu từ khoảng 125 đô la. Điều đó chuyển thành 4 đến 6 cent mỗi gigabyte cho ổ cứng so với 13 cent mỗi gigabyte cho SSD.

Vì các ổ đĩa cứng sử dụng công nghệ cũ hơn, đã được thiết lập nhiều hơn, chúng sẽ vẫn ít tốn kém hơn trong tương lai gần. Mặc dù khoảng cách về giá đang đóng giữa các ổ đĩa cứng và SSD rất thấp, nhưng những khoản tiền thêm cho SSD có thể đẩy giá hệ thống của bạn vượt quá ngân sách.

Dung lượng tối đa và phổ biến: Mặc dù các đơn vị SSD tiêu dùng đứng đầu ở mức 4TB, nhưng những thiết bị này vẫn không phổ biến và đắt tiền. Bạn có nhiều khả năng tìm thấy các đơn vị 500GB đến 1TB làm ổ đĩa chính trong các hệ thống. Mặc dù 500GB được coi là dung lượng ổ cứng "cơ sở" vào năm 2019, nhưng những lo ngại về giá có thể đẩy mức đó xuống còn 128GB hoặc 250GB đối với các hệ thống dựa trên SSD có giá thấp hơn.

Người dùng có bộ sưu tập phương tiện lớn hoặc những người làm việc trong việc tạo nội dung sẽ yêu cầu nhiều hơn, với các ổ 1TB đến 4TB phổ biến trong các hệ thống cao cấp. Về cơ bản, dung lượng lưu trữ càng nhiều, bạn càng có thể giữ được nhiều thứ trên PC. Lưu trữ dựa trên đám mây (Internet) có thể tốt cho các tệp nhà ở mà bạn dự định chia sẻ giữa điện thoại thông minh, máy tính bảng và PC, nhưng bộ nhớ cục bộ ít tốn kém hơn và bạn chỉ phải mua một lần, không đăng ký.

Tốc độ: Đây là nơi SSD tỏa sáng. Một PC được trang bị SSD sẽ khởi động trong vòng chưa đầy một phút và thường chỉ trong vài giây. Một ổ đĩa cứng đòi hỏi thời gian để tăng tốc đến thông số kỹ thuật hoạt động và nó sẽ tiếp tục chậm hơn so với ổ SSD trong quá trình sử dụng bình thường.

PC hoặc Mac có SSD khởi động nhanh hơn, khởi chạy và chạy ứng dụng nhanh hơn và truyền tệp nhanh hơn. Cho dù bạn đang sử dụng máy tính để giải trí, đi học hoặc kinh doanh, tốc độ tăng thêm có thể là sự khác biệt giữa hoàn thành đúng hạn và thất bại.

Phân mảnh: Do bề mặt ghi quay của chúng, ổ cứng hoạt động tốt nhất với các tệp lớn hơn được đặt trong các khối liền kề. Bằng cách đó, đầu ổ đĩa có thể bắt đầu và kết thúc đọc trong một chuyển động liên tục. Khi các ổ đĩa cứng bắt đầu lấp đầy, các bit của các tệp lớn cuối cùng nằm rải rác xung quanh đĩa, khiến ổ đĩa bị ảnh hưởng bởi những gì được gọi là phân mảnh.

Trong khi các thuật toán đọc / ghi đã được cải thiện đến mức giảm thiểu hiệu ứng, các ổ cứng vẫn có thể bị phân mảnh đến mức ảnh hưởng đến hiệu suất. Tuy nhiên, SSD thì không xảy ra điều đó vì thiếu đầu đọc vật lý có nghĩa là dữ liệu có thể được lưu trữ ở bất cứ đâu mà không bị phân mảnh. Do đó, SSD vốn đã nhanh hơn HDD rất nhiều.

Độ bền: SSD không có bộ phận chuyển động, do đó có nhiều khả năng giữ an toàn cho dữ liệu của bạn trong trường hợp bạn làm rơi túi đựng laptop hoặc hệ thống của bạn bị rung khi hoạt động.

Hầu hết các ổ đĩa cứng đều dừng đầu đọc / ghi khi hệ thống tắt, nhưng chúng lơ lửng trên đĩa ổ đĩa ở khoảng cách vài nanomet khi chúng hoạt động. Bên cạnh đó, ngay cả phanh xe cũng có giới hạn thì ổ đĩa cũng có giới hạn của mình. Nếu bạn không hiểu rõ về thiết bị của mình, bạn nên sử dụng ổ SSD.

Tính khả dụng: Ổ cứng có nhiều ở các máy tính giá rẻ và hệ thống cũ hơn, nhưng SSD đang trở thành quy tắc trong các máy tính xách tay cao cấp như Apple MacBook Pro, không cung cấp ổ cứng ngay cả dưới dạng tùy chọn cấu hình. Mặt khác, máy tính để bàn và máy tính xách tay rẻ hơn sẽ tiếp tục dùng ổ cứng, ít nhất là trong vài năm tới.

Các yếu tố hình thức: Bởi vì các ổ đĩa cứng phụ thuộc vào đĩa quay, nên có giới hạn về mức độ nhỏ mà chúng có thể được sản xuất. Có một sáng kiến để tạo ra các ổ cứng quay 1,8 inch nhỏ hơn, nhưng bị đình trệ ở mức khoảng 320 GB và các nhà sản xuất điện thoại thông minh đã giải quyết bộ nhớ flash cho bộ nhớ chính của họ.

SSD không có giới hạn như vậy, vì vậy chúng có thể tiếp tục co lại khi thời gian trôi qua. SSD có sẵn trong các hộp có kích thước ổ đĩa máy tính xách tay 2,5 inch, nhưng điều đó chỉ để thuận tiện trong việc lắp trong các khoang ổ đĩa được thiết lập.

Tiếng ồn: Ngay cả ổ cứng yên tĩnh nhất cũng sẽ phát ra một chút tiếng ồn khi sử dụng. (Ổ đĩa quay tròn và cánh tay đọc tích tắc qua lại.) Ổ cứng nhanh hơn sẽ có xu hướng tạo ra nhiều tiếng ồn hơn so với ổ đĩa chậm hơn. SSD không gây ra tiếng ồn nào cả vì chúng không có kết cấu cơ học.

Nguồn điện: SSD không phải tiêu tốn điện như quay đĩa từ ổ cứng. Do đó, không có năng lượng tiêu thụ nào của SSD bị lãng phí dưới dạng ma sát hoặc tiếng ồn, khiến chúng hoạt động hiệu quả hơn. Trên máy tính để bàn hoặc trong máy chủ, điều đó sẽ dẫn đến hóa đơn năng lượng thấp hơn. Trên máy tính xách tay hoặc máy tính bảng, bạn sẽ có thể giảm thêm vài phút (hoặc giờ) thời lượng pin.

Tuổi thọ: Mặc dù đúng là SSD bị hao mòn theo thời gian (mỗi ô trong ngân hàng bộ nhớ flash có thể được ghi và xóa một số lần giới hạn), nhờ công nghệ lệnh TRIM tối ưu hóa linh hoạt các chu kỳ đọc / ghi này, bạn có nhiều khả năng loại bỏ hệ thống vì lỗi thời (sau sáu năm hoặc lâu hơn) trước khi bạn bắt đầu gặp phải lỗi đọc / ghi với ổ SSD.

Nếu bạn thực sự lo lắng, một số công cụ có thể cho bạn biết nếu bạn đang đến gần cuối vòng đời của ổ đĩa. Cuối cùng, ổ cứng cũng sẽ bị hao mòn do sử dụng liên tục, vì chúng sử dụng các phương pháp ghi vật lý.

Nhìn chung: Ổ cứng giành chiến thắng về giá cả và dung lượng. SSD hoạt động tốt nhất nếu tốc độ, độ chắc chắn, yếu tố hình thức, tiếng ồn hoặc phân mảnh (về mặt kỹ thuật, một tập hợp con của tốc độ) là những yếu tố quan trọng đối với bạn. Nếu không có vấn đề về giá cả và dung lượng, SSD sẽ là người chiến thắng.

Dung lượng ổ lưu trữ nào phù hợp cho bạn

Ổ cứng:

• Người dùng đa phương tiện và người tải dữ liệu nhiều: Việc tải video cần dung lượng và bạn chỉ có thể có được 4TB dung lượng với giá rẻ bằng ổ cứng.
• Các chuyên gia kỹ thuật và nghệ thuật đồ họa: Các biên tập viên video và hình ảnh thường lưu trữ rất nhiều. Thay thế ổ cứng 1TB sẽ rẻ hơn so với thay thế ổ SSD 500 GB.
• Người dùng phổ thông: Những người này là những thành phần nổi bật. Người dùng thích tải xuống tệp phương tiện của họ cục bộ vẫn sẽ cần một ổ cứng có dung lượng lớn hơn. Nhưng nếu bạn chủ yếu phát trực tuyến nhạc và video trực tuyến, việc mua một ổ SSD nhỏ hơn với cùng số tiền sẽ cho bạn trải nghiệm tốt hơn.

SSD

• Những người thường di chuyển: Những người nhét laptop vào túi một cách bừa bãi sẽ muốn bảo mật thêm cho ổ SSD. Chiếc máy tính xách tay đó có thể không ngủ hoàn toàn khi bạn tắt hoàn toàn để bắt chuyến bay tiếp theo. Điều này cũng bao gồm những người làm việc trong lĩnh vực này, như nhân viên tiện ích và các nhà nghiên cứu đại học.
• Những người yêu cầu tốc độ: Nếu bạn cần mọi thứ ngay bây giờ, hãy dành thêm tiền cho SSD để khởi động nhanh và khởi chạy ứng dụng. Bổ sung với ổ SSD lưu trữ hoặc ổ cứng nếu bạn cần thêm dung lượng
• Các chuyên gia kỹ thuật và nghệ thuật đồ họa: Vâng, chúng tôi biết rằng chúng tôi nói rằng họ cần ổ cứng, nhưng tốc độ của SSD có thể tạo ra sự khác biệt giữa hoàn thành được ít hay nhiều đề xuất cho khách hàng.
• Kỹ sư âm thanh và nhạc sĩ: Nếu bạn đang ghi âm nhạc, bạn không muốn âm thanh khó nghe từ ổ cứng xâm nhập. Hãy dùng SSD để yên tĩnh hơn.

Ổ đĩa lai và hệ thống ổ cứng đôi

Trở lại giữa những năm 2000, một số nhà sản xuất ổ cứng, như Samsung và Seagate, đã đưa ra giả thuyết rằng nếu bạn thêm một vài gigabyte chip flash vào ổ cứng quay, bạn có thể tạo ra một ổ đĩa được gọi là "hybrid".

Điều này sẽ kết hợp dung lượng lưu trữ lớn của ổ cứng với hiệu năng của SSD, với mức giá chỉ cao hơn một chút so với ổ cứng thông thường. Bộ nhớ flash hoạt động như một bộ đệm cho các tệp được sử dụng thường xuyên, do đó hệ thống của bạn có khả năng khởi động và khởi chạy các ứng dụng quan trọng nhất của bạn nhanh hơn, mặc dù bạn không thể tự mình cài đặt bất cứ thứ gì trong không gian đó.

Trong thực tế, các ổ đĩa lai hoạt động, nhưng chúng vẫn đắt hơn và phức tạp hơn các ổ đĩa cứng thông thường. Chúng hoạt động tốt nhất cho những người thường xuyên di chuyển, những người cần cả hai dung lượng lưu trữ và thời gian khởi động nhanh. Vì chúng là một sản phẩm ở giữa, các ổ đĩa lai không nhất thiết phải thay thế ổ cứng hoặc SSD chuyên dụng.

Một giải pháp tốt hơn cho nhiều người sẽ là một hệ thống ổ đĩa đôi (Dual-Drive System). Trong trường hợp này, nhà xây dựng hoặc nhà sản xuất PC sẽ cài đặt một ổ SSD nhỏ làm ổ đĩa chính (C :) cho hệ điều hành và ứng dụng và thêm ổ cứng quay lớn hơn (D: hoặc E :) để lưu trữ tệp. Điều này hoạt động tốt trong lý thuyết; Trong thực tế, các nhà sản xuất có thể đi quá nhỏ trên SSD.

Bản thân Windows chiếm rất nhiều dung lượng trên ổ đĩa chính và một số ứng dụng không thể được cài đặt trên các ổ đĩa khác. Ngoài ra, một số năng lực có thể quá nhỏ. Ví dụ: bạn có thể cài đặt Windows 10 trên ổ SSD nhỏ tới 16 GB, nhưng sẽ có rất ít chỗ cho bất kỳ thứ gì khác. Theo chúng tôi, 120GB đến 128GB là kích thước tối thiểu thực tế cho ổ C :, với 256GB trở lên thậm chí còn tốt hơn.

Mối quan tâm về không gian cũng giống như với bất kỳ hệ thống nhiều ổ đĩa nào: Bạn cần không gian vật lý bên trong khung PC để chứa hai (hoặc nhiều) ổ đĩa, điều đó có nghĩa là những cách sắp xếp này chỉ thực tế trong máy tính để bàn PC và một số khung lớn, cao máy tính xách tay -end (thường định hướng chơi game).

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, SSD và ổ cứng có thể được kết hợp (như Voltron) trên các hệ thống sử dụng các công nghệ như Công nghệ phản hồi thông minh (SRT) của Intel hoặc Bộ nhớ Optane hoặc Fusion Drive của Apple.

Họ sử dụng SSD vô hình để hoạt động như một bộ đệm để giúp hệ thống khởi động và khởi chạy chương trình nhanh hơn. Như trên một ổ đĩa lai, SSD không thể truy cập trực tiếp bởi người dùng cuối. SRT yêu cầu ổ SSD thực sự, giống như ổ SSD ở các yếu tố hình thức 2,5 inch, nhưng những ổ đĩa đó có thể có dung lượng nhỏ chỉ 16GB và vẫn tăng hiệu suất; do hệ điều hành không được cài đặt trực tiếp vào SSD, nên bạn tránh được các vấn đề về không gian ổ đĩa của cấu hình ổ đĩa kép được đề cập ở trên.

Mặt khác, PC của bạn sẽ cần không gian cho hai ổ đĩa, một yêu cầu có thể loại trừ một số máy tính xách tay và máy tính để bàn có cấu hình nhỏ. Fusion Drive chỉ khả dụng trên máy tính để bàn Mac. Bạn cũng sẽ cần SSD và bo mạch chủ hệ thống của bạn để hỗ trợ công nghệ bộ đệm cho kịch bản này hoạt động. Tất cả trong tất cả, tuy nhiên, đó là một cách giải quyết thú vị.