SSD и HDD

Что такое SSD и HDD

HDD (Hard Disk Drive, жёсткий диск, «винчестер») — накопитель, который хранит данные на вращающихся магнитных пластинах. Головка физически перемещается к нужной дорожке, поэтому у HDD есть механическая задержка — seek time.

SSD (Solid State Drive, твердотельный накопитель) — накопитель на микросхемах флеш-памяти NAND. Движущихся частей нет: контроллер адресует ячейку электрически, задержка падает с миллисекунд до десятков микросекунд.

Расшифровка коротко: SSD — Solid State Drive («твердотельный привод»), HDD — Hard Disk Drive («привод на жёстких дисках»). Русское «ссд» и «хдд» — просто транслитерация.

SSD vs HDD: сравнение

Главная разница не в «мегабайтах в секунду», а в случайном доступе. HDD упирается в физику: чтобы прочитать 200 разбросанных блоков, головке нужно 200 раз переместиться. SSD читает их практически одновременно — отсюда разрыв в IOPS на три-четыре порядка.

Что такое SATA-накопитель

SATA (Serial ATA) — интерфейс подключения накопителей. SATA III даёт 6 Гбит/с, что после накладных расходов протокола упирается в ~550 МБ/с. Через SATA подключают и HDD, и «обычные» 2,5-дюймовые SSD.

Для HDD лимит SATA не мешает — диск всё равно медленнее. А вот SSD в него упирается: именно поэтому появился NVMe, который цепляет накопитель напрямую к PCIe-шине в обход SATA-контроллера и снимает потолок.

Форм-фактор M.2 часто путают с интерфейсом: M.2 — это разъём, и накопитель в нём может быть как SATA, так и NVMe. Скорость определяет протокол, а не форма планки.

Что такое системный диск

Системный диск — накопитель (или раздел), с которого загружается ОС и на котором лежат её файлы: C: в Windows, корень / в Linux. Его выбирает загрузчик через UEFI/BIOS.

Практическое правило: системный диск всегда SSD. Загрузка ОС, старт приложений и работа файловой системы — это почти всегда мелкие случайные операции, то есть ровно тот сценарий, где HDD проигрывает больше всего.

Ресурс и надёжность

Ячейка NAND выдерживает ограниченное число перезаписей, поэтому у SSD есть паспортный ресурс TBW (Terabytes Written) — сколько данных можно записать за срок службы. Контроллер размазывает запись по ячейкам (wear leveling), так что до лимита в обычной нагрузке доходят редко.

У HDD ресурс не в записях, а во времени и механике: подшипник, головки, вибрация в стойке. Отсюда разная модель отказа — HDD чаще предупреждает (растущие SMART-счётчики, шум), SSD чаще отказывает резко.

Ни то, ни другое не отменяет резервное копирование и RAID — это разные уровни защиты.

Как выбрать под задачу

• ОС, БД, VPS, контейнеры — NVMe SSD. Нагрузка мелкая и случайная.
• Датасеты для обучения ML — NVMe SSD. Если GPU ждёт данных с диска, вы платите за простой ускорителя.
• Архивы, бэкапы, холодное хранение, видеонаблюдение — HDD. Крупные последовательные записи, а цена за терабайт решает.
• Смешанное хранилище — SSD под «горячие» данные, HDD-массив под «холодные» в составе СХД.

Связанные термины

• NVMe SSD — самый быстрый вариант SSD, подключённый к PCIe
• PCIe — шина, через которую работает NVMe
• RAID — объединение дисков ради скорости или отказоустойчивости
• СХД — системы хранения на базе массивов дисков
• UEFI и BIOS — прошивка, выбирающая системный диск при загрузке
• Файловые системы — как данные организованы на накопителе