Dyski twarde są nieodłącznym elementem każdego komputera. Trzeba jednak przyznać, że na przestrzeni ostatnich lat nastąpił ogromny rozwój w tej dziedzinie. Kiedyś głównym kryterium była pojemność – im więcej tym lepiej. Dziś, sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Na rynku mamy całą masę różnych dysków różniących się od siebie rozmiarem, interfejsem, prędkością, żywotnością i zastosowaniem. Dziś postaram się przybliżyć temat dysków twardych co w przyszłości pozwoli lepiej i sprawniej wybierać sprzęt dla siebie.
Dyski magnetyczne HDD
Jeszcze niedawno dyski magnetyczne były najczęściej stosowanym rodzajem nośników w komputerach osobistych. W dyskach HDD dane zapisywane są na aluminiowych talerzach ułożonych jeden nad drugim. Proces zapisu i odczytu odbywa się za pomocą głowicy poruszającej się po ruchomym ramieniu.
Zalety
Największą zaletą dysków HDD jest bardzo duża pojemność. Dziś na rynku bez większego problemu możemy znaleźć dyski HDD o pojemności nawet 14TB. Drugą bardzo istotną zaletą jest niska cena. W porównaniu z dyskami półprzewodnikowymi cenna 1TB pojemności dysku HDD jest bardzo atrakcyjna. Rozbieżności stają się jeszcze większe wraz ze wzrostem pojemności. W dniu pisania artykułu 4TB HDD można nabyć za niecałe 500zł a 4TB SSD to już minimum 2500zł.
Wady
Głównym mankamentem jest długi czas dostępu do danych – głowica musi znaleźć się w odpowiedniej pozycji by zacząć odczytywać dane. Dodatkowo, nośniki HDD są bardzo wrażliwe na zmianę położenia i upadki. Telerze obracają się z bardzo dużą prędkością, gdy podczas upadku głowica uderzy z rozpędzony dysk może to doprowadzić do trwałych uszkodzeń a finalnie do utraty zawartych na nim danych. Kolejną bolączką jest niska odporność na wysokie temperatury, co znacznie skraca jego żywotność. Warto mieć na uwadze, ze wirujące talerze i poruszająca się głowica generują całkiem sporo hałasu jeśli wiec cenicie sobie ciszę ponad wszystko, dyski HDD nie są dla was.
Ważne cechy
- Prędkość obrotowa dysku. – Bardzo istotnym parametrem nośników HDD jest prędkość obrotowa dysków. Zazwyczaj wynosi ona 5400 obr/min lub 7200 obr/min. Jeśli szukamy taniego dysku tylko jako magazyn na dane możemy wybrać dysk 5400 obr/min, ale jeśli oczekujemy od dysku większej wydajności i szybszych transferów zdecydowanie polecam dołożyć do modelu z wyższa prędkością obrotową.
- Rozmiar. – Dyski HDD występują w rozmiarach 2,5 oraz 3,5 cala. Dyski 3,5 cala są znacznie większe i zazwyczaj stosuje się je w komputerach stacjonarnych. Nośniki 2,5 cala ze względu na kompaktowy rozmiar znalazły zastosowanie w laptopach i jako przenośne magazyny danych. Warto uwagę na ten parametr przy wyborze dysku. Głupio byłoby, gdyby po zakupie nowy dysk nie mieścił się w laptopie :). Na rynku istnieją jeszcze dyski o rozmiarze 1,8 cala, są jednak bardzo mało popularne i dość trudno je kupić.
- Interfejs (złącze): – Dyski talerzowe standardowo oferowane są na interfejsie SATA. Aktualnym wydaniem tego interfejsu jest SATA III, który pozwala na uzyskanie prędkości do 6 Gbit/s. W starszych laptopach i komputerach możemy spotkać dyski na interfejsie SATA II, który jest dwukrotnie wolniejszy. Warto wiedzieć, że nośniki SATA III są kompatybilne z SATA II, ale dysk może nie działać z pełną prędkością.
Dyski SAS
SAS – Serial Attached SCSI również są dyskami magnetycznymi jednak ich budowa i zastosowanie różnią się od dysków na interfejsie SATA.
Pierwszą zauważalną różnicą jest znacznie większa prędkość obrotowa talerzy. (nawet do 15 000 obr/min) Dodatkowo dysk SAS wyposażone są w zestaw instrukcji SCSI, które pozwalają na wykonywanie kilku operacji na raz. SASy najczęściej spotykane są w rozwiązaniach profesjonalnych takie jak serwery i macierze. Cechują się bardzo dużą niezawodnością i wydajnością nawet pod wysokim obciążeniem.
Największą wadą dysków SAS jest bardzo wysoka cena za 1GB oraz niska pojemność w porównaniu do tradycyjnych dysków SATA.
Hybrydy
Dyski hybrydowe łączą cechy różnych nośników w celu zachowania ich zalet. Przykładem takich dysków są:
SSHD – jest to połączenie tradycyjnego dysku HDD oraz dysków półprzewodnikowych. Podczas pracy, kontroler uczy, z których plików korzystamy najczęściej i umieszcza je w niewielkiej pamięci SSD. Takie rozwiązanie pozwala przyspieszyć niektóre procesy – np. uruchamianie systemu – przy zachowaniu niskiej ceny nośnika. Ze względu na szybki spadek cen dysków SSD, dyski tego typu powoli odchodzą w zapomnienie.
NLSAS –stanowią połączenia dysków SAS z dyskami HDD SATA. Pozwala to tworzyć dyski o bardzo dużej pojemności o prędkości typowych dla nośników SATA, jednak dzięki protokołom SCSi można wykonywać kilka operacji odczytu i zapisu na raz.
Dyski półprzewodnikowe. SSD (solid state drive)
Pod względem budowy całkowicie różnią się od dysków talerzowych. W całości zbudowane są z kości pamięci flash i nie posiadają żadnych ruchomych elementów. Budową bardziej przypominają pendrive niż dysk HDD.
Zalety
Największą zaletą dysków SSD jest bardzo duża prędkość odczytu i zapisu danych. Dodatkowo, brak ruchomych elementów skutkuje bezgłośną pracą, większą odpornością na upadki oraz wyższą tolerancję temperatury pracy. Czas dostępu do pliku wynosi poniżej 1ms. podczas gdy czas dostępu do danych w dysku HDD wynosi od 10 do 20 ms.
Wady
Główną wadą dysków półprzewodnikowych jest ich cena w porównaniu do dysków HDD. Warto jednak zaznaczyć, że z każdym miesiącem cena dysków SSD maleje co sprawa, że nośniki półprzewodnikowe coraz częściej pojawiają się w domowych komputerach.
Rodzaje dysków SSD
Podział ze względu na Interfejs
SSD SATA III
Najczęściej spotykanym wariantem dysków SSD są te na interfejsie SATA III w formacie 2,5 cala. Cechują się prędkościami odczytu i zapisu do 600MB/s. – najczęściej oscylują w okolicach 550 MB/s odczyt i 530MB/s zapis.
Największą zaletą jest niska cena i wysoka kompatybilność z komputerami. Dzięki zastosowaniu złącza SATA III dyski te można zamontować w większości starszych laptopów czy komputerów stacjonarnych. Możliwość ulepszenia swojej starej maszyny bez konieczności modernizacji innych komponentów to niewątpliwie ogromna zaleta tych dysków.
Jeśli chodzi o wady, to największą z nich jest limit prędkości odczytu/zapisu wynikający z ograniczeń interfejsu SATA III, który pozwala na osiągnięcie maksymalnej przepustowości 6Gbit.s
mSATA
Szczególnym rodzajem dysków opartych na interfejsie SATA są dyski mSATA. Silny nacisk na ciągłą miniaturyzację sprzętu wymusił na producentach opracowanie nowego rodzaju nośnika. Dyski mSATA znajdą swoje zastosowanie w wielu laptopach starszej generacji. Na takim samym złączu w starych komputerach montowany jest modem WLAN i WWAN. Przepustowość maksymalna jest identyczna jak w przypadku złącza SATA III
*Uwaga* W przypadku niektórych laptopów, które posiadają złącze mSATA producenci stosowali tzw. Whitelistę. Warto mieć to na uwadze, gdyż nie każdy dysk musi zadziałać w naszym laptopie.
Dyski M.2
Dyski m.2 to dyski półprzewodnikowe oparte o nowy rodzaj złącza oparty na magistrali PCI Express (PCIe 3.0 x4) co pozwala na osiągnięcie zawrotnych 32Gb/s. Dyski m.2 to znaczny skok naprzód względem poprzednich rozwiązań do ich największych zalet zaliczamy:
- Kompaktowy rozmiar – nowy interfejs pozwolił na skonstruowanie znacznie mniejszych nośników, które szybko znalazły swoje zastosowanie w notebookach i ultrabookach. Dyski m.2 występują w rozmiarach 2230, 2242, 2260, 2280 (22 to szerokość dysku (mm), a pozostałe 2 cyfry to długość nośnika w mm.)
- Bardzo wysokie transfery – dyski m.2 osiągają znacznie wyższe transfery względem dysków na interfejsie SATA III
- NVMe – to specjalny protokół, który zdecydowanie redukuje opóźnienia działania, zwiększa liczbę operacji na sekundę oraz nie obciąża tak bardzo procesora jak ma to miejsce w przypadku protokołu AHCI, z którego korzystają dyski starszego typu. Należy jednak pamiętać, że nie każda płyta główna posiadająca złacze m.2 obsłuży dysk NVMe – warto upewnić się, że nasza płyta posiada odpowiednie wsparcie.
Wady
- Największą wadą dysków m.2 są wysokie temperatury jakie te osiągają podczas pracy. Problem ten szczególnie dotyka dyski NVMe co wynika z ogromnej ilości operacji jakie dysk przetwarza podczas pracy. Warto wiec zadbać o odpowiedni przewiew w obudowie lub specjalny radiator, który zajmie się rozpraszaniem zbyt dużych ilości ciepła.
- Cena – nie ma co ukrywać, że dyski m.2 a szczególnie NVMe są znacznie droższe na tle nośników SSD SATA III.
Czy warto dopłacić do dysku m.2 NVMe? To zależy.
Szybkość nośników SSD 2,5 cala czy m.2 bez NVMe jest na tyle duża, że w zupełności wystarczy do komfortowej pracy na komputerze. Dyski NVMe powstały z myślą o najbardziej wymagających użytkownikach, którzy będą potrafili wykorzystać ich potencjał np. w rozwiązaniach bazodanowych. W przypadku mniej wymagających użytkowników trudno będzie zauważyć różnicę w szybkości działania systemu i programów między NVMe a „zwykłym” SSD 2,5 cala.
Na co zwrócić uwagę przy zakupie?
- Kompatybilność – zanim dokonasz zakupu dysku SSD upewnij się, że Twój sprzęt go obsłuży – szczególnie tyczy się to dysków NVMe.
- Sposób
zapisywania danych – Warto pamiętać, że dyski różnią się ze względu na
sposób przechowywania danych:
- SLC (Single Level Cell) – każda komórka pamięci przechowuje tylko jeden bit informacji. Ten typ pamięci cechuje się najmniejszym prawdopodobieństwem wystąpienia błędu danych oraz najwyższą żywotnością komórki danych na poziomi 100 000 cykli. Ze względu na swoje znakomite parametry dyski z kośćmi SLC są bardzo drogie i stosowane gównie w serwerach.
- MLC (Multi Level Cell) – w jednej komórce zapisywane są dwa bity informacji. Żywotność komórek szacowana jest na 3000-10000 cykli co w porównaniu do SLC nie wygląda już tak super jednak nadal są to jedne z najlepszych rodzajów pamięci na rynku szczególnie biorąc pod uwagę sporo niższą cenę względem SLC.
- TLC/QLC – Ostatnimi czasy na rynku coraz większą popularność zyskują dyski TLC oraz QLC (Triple Level Cell / Quad Level Cell) Sytuacja ma się analogicznie do SLC i MLC. Pamięci TLC i QLC pozwalają na zapis, kolejno 3 i 4 bitów w jednej komórce – niestety okupione jest to bardzo niską żywotnością komórek. TLC posiadają żywotność na poziomie 500-3000 cykli, a QLC od 100 do 1000 cykli. Nie ma co ukrywać, że nośniki zbudowane z pamięci TLC i QLC są znacznie tańsze od dysków MLC i SLC jednak jest to okupione znacznie mniejszą żywotnością.
- Wskaźnik TBW – TBW (Total Bytes Written) określa żywotność nośnika zagwarantowaną przez producenta.
- Nominalny czas pracy – wyrażany w milionach godzin. W skrócie rzecz ujmując jest to zadeklarowana liczba godzin jaką jest w stanie dysk przepracować bez awarii, chyba, że współczynnik TBW zostanie przekroczony wcześniej.
- Gwarancja – w przypadku tańszych modeli zwykle producent oferuje 2 letnią gwarancję na dysk, nie jest jednak problem, aby zakupić dysk posiadający 5 lub więcej lat gwarancji pod warunkiem, że w tym czasie nie przekroczymy współczynnika TBW.
Uwaga!
Pamiętaj, że dyski m.2 nie są symetryczne. Mimo iż często posiadają dwa wcięcia – czasem jedno – to liczba pinów z obu stron może być różna – raz wynosi 5 a raz 6 ścieżek. Dysk włożony odwrotnie może doprowadzić do zwarcia i w efekcie uszkodzenia dysku lub całego komputera dlatego zwróć uwagę czy montujesz go poprawnie.
Nie taki diabeł straszny.
Na podstawie powyższych informacji łatwo można dojść do wniosku ze lepiej kupić dysk MLC niż TLC/QLC jednak odpowiedź na to pytanie jest znacznie bardziej złożona niż mogłoby się wydawać. Weźmy dla przykładu dysk Samsung EVO 850 250GB – nośnik zbudowany jest z kości TLC a producent deklaruje 5 lat gwarancji przy zachowaniu współczynnika 75 TBW i nominalnego czasu prawy wynoszącego 1,5 mln godzin.
Czy 75TBW to dużo?
Załóżmy, że każdego dnia zapisujemy na dysku 20 GB danych (dane skasowane pomijam). Kiedy osiągniemy poziom 75TBW? Po ponad 10 latach. Warto też dodać, że nawet po przekroczeniu tej wartości nie jest powiedziane ze dysk nagle przestanie działać, to tylko wartość orientacyjna mająca za zadanie zabezpieczyć producenta pod względem gwarancji nośnika.
Podsumowanie
To na razie tyle jeśli chodzi o rodzaje i ważne informacje związane z doborem dysków do komputera.
Mam szczerą nadzieję, że dzięki tym wielu z was będzie mogło prościej dobrać odpowiedni dysk dla siebie i uniknąć rozczarowań wynikających z braku kompatybilności czy wysokiej awaryjności nośnika. Pamiętajcie też, że dysk jaki dobry by nie był to tylko kawałek elektroniki, która ma prawo się psuć, dlatego zawsze warto mieć kopię zapasową swoich danych.
Jak oceniacie powyższy artykuł? Może jest coś co warto by dodać a o czym zapomniałem. Dajcie znać w komentarzach!
