SSD и жёсткий диск: куда на самом деле пишутся файлы
Почему один ноутбук включается за десять секунд, а другой — за минуту. Как устроены жёсткий диск и SSD, чем SATA отличается от NVMe и сколько живёт флеш-память.
Вы нажимаете кнопку включения — и один ноутбук готов к работе через десять секунд, а другой минуту шуршит и думает. Процессоры у них могут быть похожими, памяти поровну. Разница почти всегда в том, где лежат файлы: на SSD или на жёстком диске.
В прошлый раз мы сравнили оперативную память с рабочим столом на кухне. Сегодня — шкаф, где продукты хранятся постоянно. Шкафы бывают двух видов, и разница между ними больше, чем кажется.
Жёсткий диск: проигрыватель пластинок внутри компьютера
Жёсткий диск, или HDD, устроен почти как проигрыватель. Внутри вращаются металлические пластины с магнитным покрытием, а над ними на тончайшей воздушной подушке летает считывающая головка. Чтобы прочитать файл, головке нужно переместиться к нужной дорожке и дождаться, пока нужный участок пластины проедет под ней.
Пластины крутятся быстро — обычно 5400 или 7200 оборотов в минуту. Но любое ожидание механики в мире компьютера — вечность. Если файл лежит одним куском, диск читает его бодро. А если программе нужно открыть тысячу мелких файлов в разных местах — а именно так загружается операционная система, — головка мечется туда-сюда, и всё замедляется в разы.
Ещё одно следствие механики: жёсткий диск боится ударов во время работы. Уронить включённый ноутбук с HDD — верный способ повредить и диск, и данные.
SSD: шкаф, где всё лежит на расстоянии вытянутой руки
В SSD нет ничего движущегося. Данные хранятся в микросхемах флеш-памяти — родственнице той, что во флешке и в телефоне. Чтобы прочитать любой кусочек, не нужно ничего крутить и никуда ехать: контроллер просто обращается по адресу.
И вот главное преимущество SSD — не скорость чтения большого фильма, а именно мгновенный доступ к мелочам. Тысяча мелких файлов в разных местах для него почти то же, что один большой. Поэтому система стартует за секунды, программы открываются сразу, а компьютер перестаёт «задумываться».
Если в вашем старом компьютере всё ещё жёсткий диск, замена его на SSD — самое заметное ускорение, которое можно купить за небольшие деньги. Часто заметнее, чем новый процессор.
SATA и NVMe: какая дорожка ведёт к шкафу
У SSD есть своя путаница в названиях. Сами микросхемы почти одинаковые, а вот «дорожки», по которым данные бегут к процессору, разные.
SATA — старый интерфейс, придуманный ещё для жёстких дисков. Его потолок — около 550–600 мегабайт в секунду. Для жёсткого диска это много, а для SSD — узкое горлышко. Такие SSD обычно выглядят как небольшая коробочка размером с жёсткий диск ноутбука.
NVMe — современный способ подключения через шину PCI Express. SSD выглядит как плоская планка размером с жвачку, вставленная прямо в плату. Скорость зависит от поколения шины: около 3,5 гигабайта в секунду для PCIe 3.0, около 7 для PCIe 4.0 и до 14 для PCIe 5.0.
Цифры впечатляют, но вот честная оговорка. Для повседневной работы — браузер, документы, загрузка системы — разница между хорошим SATA и NVMe заметна куда меньше, чем между любым SSD и жёстким диском. Огромные скорости нужны тем, кто постоянно копирует десятки гигабайт: видеомонтаж, большие базы, игры с огромными файлами.
Сколько живёт SSD
Есть у SSD и слабое место. Флеш-память изнашивается от записи. У каждой ячейки ограниченное число циклов перезаписи, поэтому у SSD в характеристиках есть ресурс — TBW, сколько терабайт на него можно записать за жизнь.
Звучит тревожно. Но для обычного человека это почти не проблема. Даже у недорогих моделей ресурс обычно измеряется сотней терабайт и больше. Чтобы его исчерпать, нужно годами записывать по десятку-другому гигабайт каждый день без перерыва. Обычный пользователь записывает в разы меньше.
А вот о чём знают немногие: SSD не любит долго лежать без питания. Стандарт отрасли (JEDEC) требует от обычных потребительских SSD сохранять данные без питания год при температуре 30 °C — и это для накопителя, ресурс которого уже выработан. Новый диск обычно держит дольше, но рассчитывать на SSD, убранный в ящик стола на несколько лет, как на вечный архив не стоит.
Не забивайте SSD до отказа
У SSD есть особенность, о которой не пишут на коробке. Многие модели заметно замедляются, когда заполнены почти до конца. Часть свободного места накопитель использует как быстрый черновик для записи и для внутренней уборки: он постоянно переносит данные между ячейками, чтобы они изнашивались равномерно. Когда места нет, этой кухне становится тесно.
Практическое правило простое: оставляйте свободной хотя бы десятую часть накопителя. Если места постоянно не хватает, это повод перенести фото и видео на отдельный диск, а не удалять последние свободные гигабайты.
Так что, жёсткие диски больше не нужны?
Нужны — но для другой работы. Жёсткий диск по-прежнему намного дешевле в пересчёте на гигабайт. Поэтому их ставят туда, где важен объём, а не скорость: домашние хранилища, резервные копии, архивы фотографий и видео.
Хорошая схема для домашнего компьютера выглядит так: система и программы — на SSD, большой архив — на жёстком диске. А самое ценное — ещё и в резервной копии, лучше в другом месте. Ни SSD, ни HDD не вечны, и умирают они без предупреждения.
Как узнать, что стоит у вас
В Windows откройте Диспетчер задач (Ctrl + Shift + Esc), вкладку «Производительность» и выберите диск. В заголовке будет написано SSD или HDD. На Mac почти все модели последних лет — с SSD. Точно узнать можно в меню Apple → «Об этом Mac» → «Подробнее» → «Отчёт о системе» → «Хранилище»: там есть строка «Тип носителя».
Если коротко
- Жёсткий диск — механика с вращающимися пластинами, медленная на мелких файлах. SSD — микросхемы без движущихся частей, мгновенный доступ к любым данным.
- Замена жёсткого диска на SSD — самое заметное ускорение старого компьютера. NVMe быстрее SATA, но в повседневной работе разница гораздо меньше, чем между SSD и HDD.
- SSD изнашивается от записи, но обычному пользователю ресурса хватает на годы. Для дешёвого большого архива по-прежнему хорош жёсткий диск — и всё ценное держите в резервной копии.
Это третья часть цикла «Компьютер без формул». Предыдущая — «Оперативная память: рабочий стол компьютера». В следующей части — видеокарта: зачем она нужна, даже если вы не играете.