Типы накопителей: какой и для чего лучше выбрать

Что это? Накопителем называют устройство для хранения информации. Используется в персональных компьютерах, ноутбуках, системах видеонаблюдения. В отличие от оперативной памяти работает медленнее, но отличается большим объемом памяти и надежностью.

Какие бывают? Основные типы накопителей – это HDD (жесткий диск) и SSD (твердотельный). Различаются архитектурой, принципом и скоростью работы. Например, SSD благодаря высокой скорости считывания и записи данных чаще всего используют для установки операционной системы, а HDD — для хранения менее востребованной информации.

Тип накопителя HDD

Жесткие диски или HDD представляют собой типы накопителей данных, запись на которые осуществляется путем намагничивания отдельный участков пластин. Эти устройства имеют алюминиевую, стеклянную или керамическую поверхность, покрытую ферромагнетиком.

Чтобы организовать хранение информации, магнитные диски разбивают на сектора и дорожки. Совокупность вторых элементов, которые на нескольких дисках находятся друг над другом, называют цилиндрами.

В корпусе жесткого накопителя могут размещаться до 8 пластин. Их количество определяет размер памяти устройства. Пластины прикреплены к шпинделю, совершающему вращательные движения. Скорость, при этом, может варьироваться в диапазоне 4 — 15 тыс. оборотов/минуту (rpm). Запись данных и их считывание с пластины осуществляет магнитная головка.

Узнай, какие ИТ - профессии
входят в ТОП-30 с доходом
от 210 000 ₽/мес

Павел Симонов

Исполнительный директор Geekbrains

Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.

Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!

Скачивайте и используйте уже сегодня:

Павел Симонов

Исполнительный директор Geekbrains

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023

Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда

Подборка 50+ бесплатных нейросетей для упрощения работы и увеличения заработка

Только проверенные нейросети с доступом из России и свободным использованием

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

Список проверенных ресурсов реальных вакансий с доходом от 210 000 ₽

Получить подборку бесплатно

pdf 3,7mb

doc 1,7mb

Уже скачали 31979

Управляет жестким диском соответствующая электронная плата, на которой расположены серво контроллер, кэшированная память и центральный процессор, объединенный с энергонезависимой памятью (ПЗУ). Современные HDD устройства могут иметь объем кэш-памяти до 512 МБ.

Жесткие накопители классифицируют по типоразмеру. С учетом этого критерия выделяют 2 группы HDD устройств: 2.5 и 3.5-дюймовые диски. Устройства первого вида ввиду своей компактности нашли широкое применение в ноутбуках. В свою очередь накопители формата 3.5″ используют для сборки ПК, сетевых хранилищ и систем видеоконтроля.

Тип накопителя SSD

В этом разделе рассмотрим тип накопителя SSD. В данном случае речь идет о твердотельных накопителях, построенных на основе полупроводниковых технологий (флэш-память).

Различают 4 типа памяти накопителя SSD:

• Single-Level Cell (SLC): устройство, все ячейки которого расположены на одном уровне. Каждая ячейка может содержать данные не более 1 бит. Особенностью накопителей типа SLC является высокая скорость доступа к информации и надежность. Кроме того, они очень выносливы (выдерживают большое количество циклов перезаписи), но и достаточно дорогие, если рассматривать стоимость 1 ГБ памяти.
• Multi-Level Cell (MLC): уже из названия понятно, что речь идет о накопителях с многоуровневым расположением ячеек. При этом, каждая из них может содержать 2 бита информации. Накопители данного типа менее надежны, чем SLC и не так выносливы, но привлекают доступной ценой.
• Triple-Level Cell(TLC): накопители, в одной ячейке которых хранится 3 бита. Это следующий уровень устройств флэш-памяти, которые отличаются еще более низкой стоимостью, в сравнении с накопителями MLC, но они имеют меньшую выносливость и скорость доступа к информации.
• Quad-Level Cel (QLC): самый современный на сегодняшний момент тип флэш-памяти. Одна ячейка такого накопителя может содержать 4 бита данных. В сравнении с предыдущими поколениями устройств, QLC менее надежны и обеспечивают не такую высокую скорость доступа к информации. Главное преимущество таких накопителей заключается в лучшем соотношении цены к объему памяти.

Кроме типа ячеек полупроводниковые накопители характеризуются и по такому критерию, как многослойность. Разработчики первоначально увеличивали емкость устройств за счет большего числа бит в ячейке при уменьшении ее физического размерного параметра. Но такая модернизация имеет свои ограничения.

В настоящее время вместо двухмерной модели используется технология многослойной памяти 3D NAND. Основные типы накопителей, которые уже освоили производители – это 96-слойная флэш-память. Кроме того, разработчики уже представили первые варианты 128-слойных полупроводниковых накопителей 3D NAND.

Речь идет о «мозге» твердотельных дисков, который обеспечивает управление функциями записи/чтения информации в ячейки, контролирует их состояние, обеспечивает равномерный износ, исправляет выявленные ошибки и т.д.

Чем более современный контроллер используется в SSD памяти, тем выше будет скорость ее работы при равных характеристиках накопителей.

В настоящее время к оптимальным вариантам контроллеров следует отнести следующие модели: SMI SM2263XT, SMI SM2262EN, Phison PS5012-E12, Phison PS5008-E8, Realtek RTS5762, RTS5763DL, Marvell 88ss1093, Samsung Phoenix.

Рассмотрим основные современные виды SSD памяти:

• SATA: такой SSD накопитель использует для подключения тип интерфейса Линейная запись этим устройством выполняется со скоростью до 500 Мбайт/с. Скоростной параметр считывания данных составляет 540 Мбайт/с. Тип накопителя SATA используется в ноутбуках и ПК среднего ценового сегмента. В планшетах и недорогих ноутбуках установлены накопители типа eMMC.
• M.2: SSD накопители отличаются:
  • отсутствием поддержки интерфейса NVMe (для подключения используется разъем M.2). Скорость чтения для таких устройств достигает 560 Мбайт/с, а линейной записи 530 Мбайт/с.
  • поддержкой интерфейса NVMe. Скорость чтения для таких устройств достигает 3400 Мбайт/с, а линейной записи 2500 Мбайт/с. Такие накопителя используют для комплектации ПК и ноутбуков боле дорогого ценового сегмента.

  Читайте также!

  Горячие клавиши Windows: популярные и удобные комбинации

  Подробнее
  
• PCI-E: флэш-память с подключением через разъем PCI-E (чаще всего используется коннектор PCI-E с установленным SSD M.2). Как и другие типы накопителей, поддерживающих интерфейс NVMe, PCI-E обеспечивает высокие показатели скорости: чтение до 3400 Мбайт/с, линейная запись до 3000 Мбайт/с.

Только до 25.11

Скачай подборку материалов, чтобы гарантированно найти работу в IT за 14 дней

Список документов:

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

20 профессий 2023 года, с доходом от 150 000 рублей

Чек-лист «Как успешно пройти собеседование»

Чтобы получить файл, укажите e-mail:

Введите e-mail, чтобы получить доступ к документам

Подтвердите, что вы не робот,
указав номер телефона:

Введите телефон, чтобы получить доступ к документам

Скачать подборку бесплатно pdf 2,5mb

Уже скачали 52300

Я подтверждаю согласие на обработку персональных данных.

Другие типы накопителей

Solid State Hybrid Drive (SSHD)

Данный тип накопителя совмещает в себе технологии SSD и HDD. В отличие от жестких дисков «гибридное» устройство имеет встроенную флэш-память с небольшим объемом. На полупроводниковый элемент записываются данные, которые в работе используются чаще всего, что позволяет добиться более высокой скорости и повысить производительность системы.

Гибриды обходятся дешевле флэш-памяти SSD, но могут хранить гораздо больше информации. Специалисты отмечают, что устройства SSHD не может полностью заменить флэш-память SSD, так как они не «дотягивают» по скорости и довольно шумно работают. Такой накопитель следует рассматривать как усовершенствованный вариант HDD.

Network Attached Storage (NAS)

В данном случае мы имеем дело с накопителем, к которому, при необходимости, можно подключить несколько ПК через сеть Ethernet, а также смартфоны и другие мобильные гаджеты через беспроводной интернет (для этого сетевой накопитель подключают к роутеру).

Устройства типа NAS предназначены для хранения больших объемов информации и резервного копирования. С их помощью можно организовать сетевую медиатеку. К примеру, на таком накопителе можно собрать фильмы, музыку, фото и другие файлы, к которым будет обеспечен доступ со всех домашних устройств.

NAS имеет разъем для подключения к внутренним сетям, а также USB интерфейс для присоединения дополнительных внешних дисков, принтера и т.д. Подключенные устройства в этом случае будут доступны для всех пользователей локальной сети.

Дополнительный винчестер позволит организовать резервное копирование информации, что обезопасит от потери данных при выходе из строя одного HDD. Накопители NAS, могут иметь от 2 до 12 слотов для жестких дисков. Подключая новые HDD, можно существенно увеличить размер хранилища при заполнении памяти.

Основные критерии выбора устройств NAS и дополнительных жестких дисков обусловлены их круглосуточной работой, поэтому следует обратить внимание на их шумность, энергопотребление и уровень нагрева.

Какой тип накопителя для чего лучше подходит

Операционные системы следует размещать SSD, что ускорит запуск рабочего стола при включении оборудования до считанных секунд. Решая, какой тип накопителя лучше для ПК, следует отдавать предпочтение моделям типа NVMe, которые имеют слоты M.2 или PCIe. Для ноутбука, если важна скорость, можно выбрать M.2, а если нет, то подойдет и менее скоростной SSD SATA.

Для работы тоже подойдет SSD. Такой накопитель, в сравнении HDD, позволит программе Photoshop раза в 3 быстрее открывать большие файлы. Если же ваша работа связана в основном с небольшими файлами (фото и документы), флэш-память должна поддерживать NCQ. Для чтения и записи больших объемом данных подойдут жесткие диски типа MLC или V-NAND MLC.

Для долгого хранения больше подходят винчестеры с показателем скорости вращения 7 200 об/мин. За них придется заплатить больше, чем за устройства, обеспечивающие 5 400 об/мин, но файлы будут открываться очень быстро.

Для игр — SSD. Тип жесткого накопителя не влияет на производительность игр. Тем не менее, этот критерий может в десятки раз увеличивать скорость загрузки нового уровня. Игроманам следует обратить внимание на накопители SSD SATA. При использовании устройств типа M.2, которые поддерживают NVMe, время загрузки даже наиболее «тяжелых» игр сократиться до нескольких секунд, но придется пожертвовать дополнительными кадрами.

Какие характеристики важны при выборе накопителя

Какие критерии следует учитывать при покупке HDD накопителей

Выбирая жесткий диск, следует найти на официальном сайте производителя в технической документации или описании модели следующие характеристики:

• Скорость, с которой вращаются пластины (рекомендуется 5 400 или 7 200 об/мин). Этот параметр влияет на время записи\считывания данных. Показатель 5 400 об/мин обеспечивает запись примерно 100 Мбайт/с. Устройства со скоростью 7200 об/мин могут записывать около 120–150 Мбайт в секунду. Конечно, более высокая производительность влияет на цену накопителя. Кроме того, высокая скорость вращения увеличивает уровень шума при работе жесткого диска. Чтобы установить ОС на HDD, следует выбрать устройства с показателем 7 200 об/мин.
• Наличие поддержки аппаратной установки очередности команд (NativeCommand Queuing). Технология NCQ обеспечивает перемещение по пластинам считывающих головок таким образом, что не затрачивать лишнее время на движения между секторами. Наличие поддержки аппаратной установки очередности команд увеличивает скорость работы накопителя примерно на 10%.
• Технология поддержки секторов 4 КБ. Устройства этого типа обеспечивают запись блоков по 4 КБ (стандартные накопители — 512 байт). Эффект от такой технологии будет при использовании версий Windows выше 8.1. Ее наличие сокращает время записи почти на 10%.
• Размер промежуточного буфера для быстрого доступа (кэша). От этой характеристики зависит скорость обработки временных данных в процессе передачи информации к оперативной памяти и в обратном направлении. Чтобы установить ОС следует приобрести жесткий диск с объемами кэша свыше 32 МБ. Обратите внимание, что при выборе HDD для записи фильмов и архивирования файлов эта характеристика не имеет особого значения.

Какие параметры следует учитывать при выборе SSD

В этом случае также следует найти характеристики накопителя в описаниях или технической документации, которые представлены на сайтах производителей.

• Тип памяти SSD указывает на вариант организации транзисторов с данными. Более популярна память TLC. В некоторых моделях используется MLC.

Формат TLC дает возможность выпускать накопители с большим объемом памяти и доступной ценой, но менее высоким показателем срока службы. Если планируется решение задач, связанных с обработкой и хранением файлов большого размера, следует обратить внимание на диски с типом памяти MLC. Такие устройства могут прослужить порядка 7-8 лет. Для сравнения отметим, что при равных эксплуатационных условиях накопители TLC работают около 5-6 лет.

Дарим скидку от 60%
на курсы от GeekBrains до 01 декабря

Уже через 9 месяцев сможете устроиться на работу с доходом от 150 000 рублей

Забронировать скидку

Еще один вариант формата памяти SSD разработан инженерами Samsung: V-NAND MLC. Такие модели служат еще больше, что диски типа TLC, а цена их почти не отличается.

• Технология поддержки секторов 4 КБ позволяет практически на 10% повысить производительность накопителей SSD. Это обеспечивается увеличением габаритов секторов.

  Читайте также!

  Файловая система компьютера: понятие и особенности

  Подробнее
  
• Размер кэша. С увеличением размера буфера для быстрого доступа к данным увеличивается скорость работы накопителя. Оптимальный показатель составляет 32 МБ. С таким кэшем диск будет работать быстрее, чем основная память. В буфере размещается основная информация, используемая программой. К примеру, здесь могут храниться системные данные с настройками приложения.
• Наличие поддержки технологии NVMe. SSD диски такого типа могут обеспечивать скорость считывания информации до 7 Гбайт/с. При их выборе следует выяснить, поддерживается ли протокол NVMe Boot материнской платой.

Автор статьи:

Редакция сайта GeekBrains Шеф-редактор раздела Программирование