Os HDDs tradicionais são acessíveis, mas lentos, enquanto os SSDs oferecem vários benefícios a um custo mais alto e capacidade limitada.
Existem várias possibilidades de dispositivos de armazenamento de computador, cada um com capacidades e aplicações distintas. O papel fundamental de todos os tipos é armazenar informações, embora existam distinções resultantes em preferências do usuário. Deve-se estar ciente das diferenças entre unidades, particularmente entre unidades de disco rígido (HDDs) e unidades de estado sólido (SSDs). Este artigo responde a perguntas importantes, como a diferença entre HDDs e SSD, como cada um funciona e os benefícios e desafios de usar cada tipo de unidade.
O que é um HDD (Hard Disk Drive/unidade de disco rígido)?
O disco rígido giratório clássico é a norma por várias gerações de computadores pessoais. A ambição dos fabricantes de discos rígidos de acumular mais espaço de armazenamento do que nunca é resultado do avanço tecnológico contínuo. É alcançado a um custo por gigabyte que continua a tornar os discos rígidos o valor mais incrível para o dinheiro.
Os discos rígidos existem desde 1956 e mantêm sua complexidade. A tecnologia avançou a tal ponto que agora você pode armazenar 10 terabytes de informações em um dispositivo de memória do tamanho de uma esponja de cozinha. Anteriormente, os dispositivos de armazenamento tinham sessenta centímetros de largura e podiam conter apenas alguns gigabytes de dados.
Dentro de um HDD, você descobriria algo que lembrava um antigo toca-discos. Ele contém um prato ou pratos empilhados que podem girar em torno de um eixo. O eixo é uma roda giratória que gira cerca de 5.400 e 7.200 vezes por minuto. Alguns discos rígidos são projetados para função de desempenho mais rapidamente do que outros.
Ao alterar as propriedades magnéticas nos discos rotativos com armadura conhecida como cabeçote de leitura e gravação, as informações podem ser “gravadas para” (ou contribuídas para), bem como “lidas” (ou acessadas) da unidade.
A cabeça de leitura/gravação do spinner paira ligeiramente acima da superfície física do disco; não é uma agulha que viaja em um sulco literal na pilha de registros. Consequentemente, a configuração geral de um HDD se assemelha aos braços de um jogador.
Os dois recursos de design mais predominantes para HDDs são 2,5 polegadas e 3,5 polegadas, usados para laptops e computadores de mesa, respectivamente. Há também unidades externas de 2,5 polegadas e 3,5 polegadas disponíveis. Isso é padronizado, facilitando a manutenção e a substituição se algo der errado. A maioria das unidades usadas hoje se conectam por meio de uma interface padrão conhecida como SATA. Ou sistemas de armazenamento especializados podem usar Serial Attached SCSI (SAS), canais de fibra ou outras interfaces específicas.
Prós e contras das unidades de disco rígido (HDDs)
Os HDDs oferecem várias vantagens, o que os torna tão populares.
- Vantagem de custo: o HDD é uma tecnologia comprovada que tem sido usada por muitas décadas, tornando os HDDs acessíveis e muito mais baratos por gigabyte em comparação com os SSDs. O armazenamento em HDD consegue rodar a três centavos por gigabyte. Com uma unidade de disco rígido, você não precisa investir muito. A capacidade de armazenamento foi aprimorada pelos fabricantes de HDD, mantendo o custo baixo. Portanto, o HDD é popular entre os indivíduos que procuram um alto volume de armazenamento que não custa muito.
- Disponibilidade imediata no mercado: os HDDs foram desenvolvidos desde os primórdios da fabricação de computadores, dando validade à noção de que são mais comuns no mercado. Esteja você procurando um disco rígido externo ou interno, há uma grande probabilidade de encontrar um em uma loja de hardware de rede local.
- Maior capacidade de base de armazenamento: Com um tamanho padrão de mercado de 500 GB, sendo mais da metade do espaço inicial dos SSDs, os HDDs oferecem uma alternativa de maior capacidade de base de armazenamento. Além disso, os novos modelos de HDD lançados no mercado oferecem mais capacidade de armazenamento do que seus antecessores. Você pode armazenar um grande volume de dados virtuais em um único disco, e discos rígidos externos de 6 TB estão prontamente disponíveis.
- Vida útil mais longa: os HDDs têm um ciclo de leitura e gravação maior, o que permite que os dados sejam gravados diretamente nas unidades do prato. Este disco de travessa raramente se deteriora e também possui alta durabilidade. Assim, conseguem durar muito e funcionar nesse período.
No entanto, os HDDs vêm com sua parcela de desafios. Ao contrário dos SSDs, eles podem ser grandes consumidores de energia, barulhentos e gerar mais calor. Devido à dependência de componentes móveis, os HDDs operam muito mais lentamente que os SSDs, o que é uma desvantagem significativa. Além disso, a superfície do disco é propensa a danos.
O que é um SSD (Solid State Drive)?
O SSD adquiriu seu título Solid State, já que as unidades usam componentes de estado sólido. Todos os dados são salvos em circuitos integrados em um SSD. Essa distinção dos HDDs tem ramificações significativas, principalmente em termos de espaço e desempenho. Sem um disco giratório, os SSDs podem encolher até o tamanho e a forma de um pedaço de chiclete.
Nos últimos anos, os SSDs ganharam popularidade. Em toda a gama de laptops da Apple, eles são a norma. Os SSDs são padrão no MacBook, Macbook Pro e Macbook Air, por exemplo.
Estado sólido é o termo oficial para uma placa-mãe integrada, e esta é a principal distinção entre um HDD e um SSD: um SSD não possui elementos móveis. Em vez de discos, unidades de leitura e gravação e motores, os SSDs empregam memória flash, que consiste em chips de computador com a capacidade de preservar dados mesmo quando a energia está desligada.
Os SSDs funcionam de maneira semelhante à memória de nossos tablets e smartphones. A principal diferença é que os SSDs nos Macs e PCs de hoje operam muito mais rápido do que a memória dos smartphones.
Prós e contras de unidades de estado sólido (SSDs)
Ao usar um SSD, você pode desbloquear as seguintes vantagens:
- Velocidade: a velocidade é talvez o benefício mais significativo que o SSD oferece em relação ao HDD. O SSD, que não inclui componentes mecânicos, é 25 a 100 vezes mais rápido que um disco rígido convencional; portanto, não há debate a esse respeito. Ele diminuiu substancialmente o tempo de inicialização, as transferências de dados são muito mais rápidas e há muito mais largura de banda.
- Durabilidade: Como as unidades de estado sólido (SSDs) não têm elementos móveis, a pressão física e ambiental, como ruídos e quedas, pode não resultar necessariamente em perda de dados. Existem exceções a isso, mas, em geral, os SSDs são duráveis.
- Eficiência energética: devido aos SSDs não terem partes móveis, podemos discutir o ponto de eficiência energética. Os HDDs precisam de mais energia para girar os pratos magnéticos usados para leitura, gravação e armazenamento de dados, mas os SSDs não requerem ajustes mecânicos para se tornarem ativos. Como resultado, o HDD pode superaquecer, enquanto o SSD permanece frio.
- Custo: No entanto, os HDDs são muito mais baratos. Em termos de preço para cada GB de armazenamento, o SSD é muito mais caro que o HDD. O SSD custa o dobro dos HDDs para uma capacidade de armazenamento idêntica. Isso significa que os computadores com unidades de estado sólido serão muito mais caros do que aqueles com discos rígidos tradicionais.
- Capacidade: Além disso, os SSDs no mercado atual têm capacidade de armazenamento limitada. A capacidade de armazenamento dos PCs com Solid State Drives varia de 128 GB a 480 GB. Unidades de estado sólido podem armazenar até 4 terabytes de dados; no entanto, o custo do dispositivo aumenta significativamente em resposta à capacidade de armazenamento do SSD.
SSD vs. HDD: 11 principais comparações
Vamos agora discutir os principais pontos de diferença entre SSDs e HDDs com mais detalhes.
1. Diferenças de velocidade
A velocidade dos SSDs é o que os torna uma opção popular. Em geral, as unidades de disco rígido (HDDs) não utilizam circuitos elétricos, mas as unidades de estado sólido (SSDs) utilizam circuitos elétricos e não possuem componentes físicos; é por isso que os SSDs são mais rápidos que os HDDs. Isso reduz a latência de inicialização e menos atrasos ao executar operações intensivas no computador ou acessar aplicativos.
Por exemplo, o SSD Intel D5-P5316 é um SSD de nível empresarial de 15,36 TB com uma largura de banda de mais de 7.000 MB/s. O Exos 2×14 separado de 14 TB, um HDD adequado, tem uma largura de banda máxima de 509 MB/s. Isso é uma diferença de 14 vezes.
Ao entrar ou aguardar o carregamento dos serviços de aplicativos, ou executar ações com uso intensivo de armazenamento, como copiar um arquivo grande, a velocidade mais rápida do SSD melhorou o desempenho de várias maneiras. O desempenho de um HDD é substancialmente mais lento do que o de um SSD, que pode continuar executando outras atividades.
A transferência de dados entre um SSD e outros componentes do sistema é determinada pela velocidade da interface utilizada.
2. Capacidade e custos associados
As capacidades do HDD variam entre 250 GB e 20 TB, enquanto as capacidades do SSD para desktops são de 120 GB. Em termos de custo por capacidade, os HDDs são superiores aos SSDs, embora, com a queda dos preços dos SSDs, a diferença seja menor para os HDDs. No entanto, com SSDs, pode-se concluir mais trabalho com cada servidor, levando à instalação de menos dispositivos para obter o mesmo rendimento de um HDD. Isso resulta em SSDs com um TCO (Custo Total de Propriedade) mais baixo.
3. Confiabilidade operacional
A noção de informação armazenada como pretendida, bem como não corrompida, é confiabilidade. Os SSDs geralmente são mais confiáveis do que os HDDs devido à ausência de componentes móveis em comparação com os HDDs. Como os SSDs são imóveis, eles são imunes a vibrações e problemas de temperatura associados.
4. Consumo de energia e duração da bateria
Os SSDs geralmente usam menos energia, resultando em melhor duração da bateria. Isso também ocorre porque o controle de acesso é muito mais rápido e a máquina fica inativa com mais frequência. Como resultado de seus mecanismos giratórios, os HDDs precisam de mais energia para iniciar do que os SSDs.
5. A capacidade de economizar em custos adicionais de armazenamento
Está provado que os SSDs têm um desempenho consideravelmente melhor do que os HDDs. Quase tão amplamente reconhecida é a virtude da confiabilidade do SSD. Devido às suas vantagens inerentes, os SSDs não precisam de uma cópia de backup adicional para obter velocidade e geralmente exigem menos replicação para confiabilidade.
6. Natureza das operações , em termos de movimento
Em termos de movimento, os HDDs são unidades móveis e o disco rígido gira durante o funcionamento. Enquanto isso, o SSD é uma unidade sólida e ocorre um movimento mínimo durante o funcionamento.
7. Peso e latência
No que diz respeito ao peso desses dois drives, o SSD é mais leve em comparação com o HDD, e isso porque nenhum mecanismo externo ou motor está conectado ao drive. Portanto, o HDD é mais pesado. O tamanho de uma unidade de estado sólido é muito menor quando comparado ao tamanho de uma unidade de disco rígido. Uma unidade de disco rígido tem uma latência maior quando comparada a uma unidade de estado sólido, com uma latência menor.
8. Custos iniciais e investimento
A unidade de estado sólido (SSD) é uma unidade de armazenamento moderna e é mais cara, enquanto a unidade de disco rígido (HDD) é uma unidade de armazenamento tradicional e um pouco mais barata em comparação com um SDD médio.
9. Limites de vida útil
Embora valha a pena saber que as células da unidade de estado sólido têm uma vida útil limitada, isso não é um problema hoje. As crenças em torno da vida útil do SSD remontam aos anos 1990 e início dos anos 2000 sendo baseadas em uma suposição.
Quando mais dados são gravados em uma célula, ela se desgasta mais rapidamente em teoria. Uma célula SSD atual pode lidar com aproximadamente 3.000 ciclos de gravação, o que não parece muito inicialmente. Tudo graças ao princípio de nivelamento de desgaste, o SSD distribui as operações de gravação uniformemente em todas as células para minimizar a morte celular e prolongar a vida útil da unidade. Além disso, os SSDs modernos contêm células sobressalentes que substituem as células mortas. Isso é chamado de gerenciamento de bloco ruim, e é por isso que quanto maior o SSD, maior será sua vida útil. Se você transferisse dados para um SSD 24 horas por dia, ainda levaria décadas para a unidade quebrar.
10. Segurança e recuperação de dados
Você sempre pode recuperar os dados em sua unidade sempre que ela cair. Isso é comum com HDDs e SSDs, embora com algumas disparidades importantes. Como os SSDs são relativamente novos, muitos serviços de recuperação cobram mais para você trabalhar com eles. No entanto, os consumidores podem recuperar dados mais rapidamente do que com um HDD porque os SSDs são mais rápidos.
Qualquer uma das duas unidades que você usar, a melhor maneira de proteger seus dados é com backups regulares em dispositivos de armazenamento externos ou armazenamento em nuvem. Quando suas informações são mantidas em unidades externas ou na nuvem, você não precisará se preocupar com os serviços de recuperação de SSD se tiver uma cópia de backup.
11. Eficiência operacional
A redução de dados é a proporção de dados do host salvos para armazenamento físico necessário; uma proporção de 50% é equivalente a uma redução de dados de 2:1. O desempenho superior dos SSDs permite técnicas de redução de dados muito mais eficientes do que os HDDs. Isso permite que o usuário acumule mais dados do que é fisicamente possível no dispositivo. Consequentemente, a capacidade real é expandida. Os métodos de compactação e desduplicação podem reduzir significativamente o espaço de armazenamento bruto necessário para atingir um requisito de “capacidade utilizável”.
Algoritmos modernos são ajustados para SSDs, aproveitando sua velocidade para oferecer uma taxa robusta de redução de dados (DRR) e excelente desempenho de aplicativos. Por exemplo, o algoritmo de compactação Zstandard do Facebook atinge taxas de compactação e descompactação muito mais rapidamente do que os HDDs podem gravar/ler, permitindo sua implementação em SSDs em tempo real. Outra instância é o VMware vSAN, que só oferece compactação e desduplicação em configurações totalmente flash.
Conclusão
À medida que a tecnologia de computação evolui, os sistemas de armazenamento avançados são a necessidade do momento. A esse respeito, as unidades de estado sólido (SSDs) estão prestes a se tornar um item básico para armazenamento baseado em hardware. Em 2022-2023, estamos nos aproximando gradualmente da paridade de preços entre SSD e HDD, embora as ofertas de SSD de alta capacidade permaneçam limitadas. As organizações precisam conhecer e implementar cada sistema criteriosamente, complementando ambos com armazenamento em nuvem acessível para melhor confiabilidade.