HDD ja SSD - mekaaninen vai sähkömoottori?

Tämä artikkeli on Samsungin kanssa toteutettu kaupallinen yhteistyö, artikkelin on laatinut Samsung.

Autoon mekaaninen vai sähkömoottori? Voit kysyä saman kysymyksen, kun valitset muistia tietokoneeseesi. Erot ovat suuria!

Kaiken pitää olla nopeaa ja tapahtua samalla kertaa. Nykyiset prosessorit tableteissa, droneissa, matkapuhelimissa ja tietokoneissa ovat yhä nopeampi ja tehokkaampia. Hyvän käyttäjäkokemuksen luomiseen tarvitaan kuitenkin selkeästi enemmän kuin pelkkää laskutehoa. Usein unohtuva näkökohta on, että tarvitaan tallennustekniikkaa, joka pysyy mukana muutoksissa. Jos muistisi ei voi tuottaa dataa niin nopeasti kuin prosessorisi haluaa, kaikki hidastuu. Turhautumisen vähentämiseksi ja tietokonekokemuksen parantamiseksi on tärkeää valita oikea muistiratkaisu.

Muistiopas osa 1 – tiivistetty yhteenveto:

  • SSD-asemat ovat nopeita kaikessa, mutta erityisesti ohjelmien ja pelien käynnistämisessä.
  • HDD-kiintolevy on hintaansa nähden paras suuren datamäärän tallentamiseen.
  • Fyysisesti pienempi SSD voi olla merkittävästi nopeampi kuin isompi HDD-kiintolevy.
  • SATA, M.2, PCIe ja NVMe ovat termejä, jotka kannattaa opetella.

Tässä kolmiosaisessa artikkelisarjassa teemme sukelluksen muistiviidakkoon, tärkeimpiin muistettaviin termeihin, tallennusvinkkeihin ja temppuihin, sekä millaisia tai mitä tallennusratkaisuyhdistelmiä suositellaan eri käyttäjille. Lopuksi näytämme, miten asennat eri muistit. Aloitamme perusteista, mitä eri formaatteja on saatavilla, ja miten SDD eroaa kiintolevystä?

 

HDD ja SSD– mekaaninen vai sähkömoottori?

Tiivistettynä: SSD-asema on usein moninkertaisesti nopeampi tiedonsiirrossa kuin HDD-kiintolevy, ja omassa sarjassaan monien pienten tiedostojen käsittelyssä, esimerkiksi kun käynnistät ohjelmaa tai peliä. Käytä aina SSD-asemaa tietokoneesi ensisijaisena tallennuslaitteena. Kiintolevy on perinteisesti kömpelömpi ja herkempi kuin SSD, mutta tarjoaa edelleen enemmän tallennustilaa ja on edullisempi.

Aloitamme ilmeisellä kysymyksellä – mitä eroa HDD:lla ja SSD:lla on ja miksi ”SSD-levy” ei sovi keittiöön tai muistisanalistaan.

Klassinen mekaaninen kiintolevy eli HDD (Hard Disk Drive), on tuttu useimmille tietokoneenkäyttäjille. Se on ollut olemassa 50-luvulta lähtien ja sitä on pidetty tallennusyksikkönä tietokoneissa pitkän aikaa. Kiintolevy sisältää yhden tai useamman pyörivän metallilevyn ja mekaanisen varren avulla lukupää liikkuu pyörivien levyjen yli etsiäkseen ja työstääkseen dataa, jota prosessorisi kulloinkin tarvitsee.

Ylhäältä vasemmalta: 3,5″ mekaaninen kiintolevy, Samsung 960 Evo 2,5″ SSD, ulkoinen Samsung T5 USB Type-C SSD, Samsung 970 EVO M.2 SSD.

Kiintolevylle kirjoitetaan dataa jaksoittain ja se toimii tehokkaasti niin pitkään, kun se voi keskittyä yhden tai useamman suuren tiedoston käsittelyyn. Kiintolevy menettää samalla suorituskykyään, kun lukupää tekee monia fyysisiä siirtoja siirtääkseen useita pieniä tiedostoja, joita on eri paikoissa fyysisillä levyillä.

Tilanteissa, joissa suuri tallennustila on tärkeämpää kuin maksimisuorituskyky, kiintolevy on edelleen hyvä vaihtoehto kuluttajille. Kuluttajaluokassa hinta per gigatavu on kiintolevyillä alle 0,03-0,04 senttiä, kun se on SSD-asemissa noin 20-30 senttiä per gigatavu.

SSD-asema (Solid State Drive) on muutoin teknisesti ylivoimainen lähes kaikin tavoin. Muistiyksikkö on tarkoitettu täyttämään samaa tehtävää, kuin tavallinen mekaaninen kiintolevy, mutta vain digitaalisella tekniikalla. Tästä syystä välillä käytetty “SSD-levy” on nimenä harhaanjohtava (sillä siinä ei ole levyjä) ja ”SSD-asema” on sopivampi ja laajemmin tunnettu. SSD käyttää digitaalisia muistipiirejä (useimmin flash-muisti) ja se on samanlaista muistitekniikkaa, mitä löytyy puhelimista, USB-muisteista ja muista ohuista kuluttajaelektroniikan tuotteista.

SuorituskykySamsung 970 EVO M.2 SSDSamsung 860 EVO SATA SSD10 Tt 7200 RPM HDD
Maksimilukunopeus3 500 Mt/s550 Mt/s~250 Mt/s
Satunnainen luku (4KB, QD32)500 000 IOPS asti90 000 IOPS asti~700 IOPS
Satunnainen kirjoitus (4KB, QD1)500 000 IOPS asti42 000 IOPS asti~240 IOPS

2,5″ SSD:ssä on vakioformaatti yhteensopivuuden takaamiseksi, mutta itse piirikortti muistipiireineen on usein pienempi.

Digitaaliset muistipiirit SSD-asemassa mahdollistavat jopa 10 kertaa nopeamman tiedonsiirtonopeuden siirrettäessä suuria tiedostoja, mutta suurempi ero on siinä, että se käsittelee monia toimintoja samanaikaisesti. Monia pieniä tiedostoja luettaessa ja kirjoitettaessa, kuten Windowsia tai ohjelmaa käynnistettäessä, SSD on paljon nopeampi kuin kiintolevy. Tämä on yksi syistä, miksi älypuhelimesi tai tablettisi käynnistyvät sekunnin murto-osassa ja käynnistävät vaikkapa sovelluksen heti.

HDD:n ja SSD:n väliset erot muistuttavat hieman automarkkinoita ja eri polttoaineita. Samoin kuin bensiinimoottorilla varustettu auto tarvitse kierroksia, ennen kuin teho on saatavilla, mekaaninen kiintolevy tarvitsee kierroksia tallennuslevyillään. Sähkömoottorilla varustetussa autossa sitä vastoin maksimiteho/vääntömomentti on saatavilla koko ajan. Samoin toimii SSD-asema, mutta vielä suuremmilla suorituskykyeduilla.

Ilman liikkuvia osia flash-muisti on täysin äänetön ja se kestää iskuja sekä ulkoisia vaikutuksia paremmin. Toinen mielenkiintoinen näkökulma on, että SSD-asema voi tallentaa enemmän dataa pienemmälle pinta-alalle, joten kuluttajat voivat valita monista kiinnostavista fyysisistä formaateista (form factor).

Pienikokoinen tietokonekotelo, kuten In Win A1 on erittäin kätevä, ja sen parina M.2-asema auttaa säästämään tilaa ja vähentämään kaapeleiden määrää.

 

Tiesitkö, että SSD säilyy sekä sinulle että lapsenlapsillesi?

SSD-asemalle tehdyn riippumattoman pitkäkestoisen kulutustestin aikana testisivusto NordicHardware totesi, että kaikki alla olevat kolme ”kidutettua” asemaa kestivät 200 vuotta vastaavan ajan päivittäistä käyttöä kuluttajatietokoneissa. Samsung 840 Evo kesti pisimpään, yhteensä 2 000 Tt tallennettua dataa, joka vastaa noin 400 vuoden tavallista käyttöä.

 

3,5″ vai 2,5″ SATA, M.2 ja PCIe AIC – mitä eri formaatteja on olemassa?

Tiivistettynä: Vanhempaa tietokonetta päivitettäessä tai tiukan budjetin puitteissa 2,5″-formaatti on usein hyvä valinta, jossa on hyvä taaksepäinyhteensopivuus. M.2 sopii sinulle, joka haluat maksimisuorituskykyä ja/tai rakennat minimalistisen järjestelmän minimaalisella kaapelimäärällä.

Kuluttajamarkkinoiden tallennusratkaisut ovat perinteisesti olleet kahta eri kokoa, 3,5-tuumaiset pöytäkoneiden kiintolevyille ja 2,5-tuumaiset kannettaville. Nämä ovat kaksi yleisintä formaattia HDD-kiintolevyissä, joissa suuremmat 3,5-tuumaiset tallentavat eniten dataa sekä tarjoavat parhaan suorituskyvyn. SSD-markkinoilla asia on kuitenkin toisin.

Yleisimmät formaatit SSD:tä etsivälle kuluttajalle ovat 2,5″ SATA ja M.2. Ensin mainittu on hyvä yhdistelmä taaksepäinyhteensopivuutta ja hyvää hintaa. Se on myös formaatti, joka toimii lähes kaikilla pöytäkoneilla viimeisimmän 5-10 vuoden ajalta ja korvaa helposti vanhan HDD-kiintolevyn.

2,5″-asema puolestaan on selkeästi fiksumpi kuin klassinen 3,5″-formaatti, joka näyttää edelleen kömpelöltä verrattuna M.2 SSD:hen. Tätä formaattia käytetään usein tehokkaissa kannettavissa tietokoneissa, mutta siitä on tullut suosittu myös pöytäkoneissa, joissa keskitytään maksimitehoon ja ohuempiin muotoihin. M.2 SSD:t voivat olla pienemmästä koostaan huolimatta nopeampia, kun fyysisesti suuremmat 2,5-tuuman SSD-asemat, mutta tästä myöhemmin lisää.

M.2 SSD asennetaan perinteisesti suoraan emolevylle, jolloin ei tarvita lisäkaapeleita virtaa ja dataa varten, eikä se tarvitse omaa asennuspaikkaa kotelossa.

Äärimmäisempää suorituskykyä varten on saatavilla laajennuskortti PCI Express-liittimellä (PCIe AIC, Add in Card), joka liitetään samanlaisiin portteihin, joita käytät näytönohjaimelle. Tätä formaattia käytetään eniten SSD-tuotteissa ammattimarkkinoilla, joka näkyy myös hinnassa.

 

SATA, PCIe ja NVMe – ei vain muistettavia liittimiä

Tiivistettynä: Tarkasta tietokoneesi ohjekirja tai emolevy nähdäksesi, mitä liitäntä- ja siirtostandardeja on tuettuna. Kaikki 2,5″ SATA- ja M.2-asemat SATA-rajapinnalla ovat rajoitettuja ~550 Mt/s:ssa. M.2 SSD:t PCIe 3.0 x4 -datarajapinnalla ja NVMe-tuella ovat selkeästi paras suorituskykyvalinta aina 3 000 Mt/s:iin asti.

SATA, M.2 ja PCIe (PCI Express) eivät riipu vain laitteesi käyttämästä fyysisen liitännän tyypistä, vaan myös siitä, millä tavoin SSD:si juttelee muun tietokoneesi kanssa.

Integroiduissa tallennusyksiköissä kaksi yleisintä fyysistä liitintä ovat SATA- ja M.2. SATA-liitin on tuttu tallennuslaitteiden liittämisestä emolevyyn datakaapelilla ja lisävirtakaapelilla tietokoneen virtalähteestä. M.2 puolestaan asennetaan suoraan emolevylle ja se lähettää sekä dataa että virtaa saman liittimen kautta. M.2-liittimessä on kapasiteettia käsitellä enemmän dataa kuin SATA-liitännässä. PCIe AIC-yksikkö liitetään samoin kuin M.2 suoraan emolevyyn ja se on fyysinen liitin, jolla on korkein datakapasiteetti.

Kaikki SATA-asemat käyttävät nykyisin siirtorajapintaa samalla nimellä sekä siirtostandardia nimeltä AHCI. Tämä tarkoittaa käytännössä, että kaikissa SATA-asemissa (fyysisesti liittimestä huolimatta) on n. 550 Mt/s maksimitiedonsiirtonopeus.

M.2-formaatin ja sen fyysisesti tehokkaamman liitännän valmistajat voivat valita PCIe-rajapinnan datansiirtoon SATA:n sijaan. Nykyisin M.2 SSD:t käyttävät yleisimmin neljää PCIe 3.0 -datakanavaa (PCIe 3.0 x4), josta saadaan hieman yli 3 000 Mt/s maksimisiirtonopeus. Siis lähes 5 kertaa korkeampi datanopeus kuin M.2 SSD:ssä, jossa on SATA-rajapinta.

Jos SSD-asemasi olisi sähköauto, voidaan SATA-rajapintaa verrata yksikaistaiseen maantiehen, jossa on selkeä AHCI-standardin nopeusrajoitus. PCIe-rajapinta on monikaistainen moottoritie, jossa on kahdesta neljään kaistaa ja suurempi nopeusrajoitus NVMe-standardin ansiosta.

FormaattiVäyläProtokollaMaksiminopeus
SATASATAAHCI~550 Mt/s
mSATASATAAHCI~550 Mt/s
M.2 (SATA)SATAAHCI~550 Mt/s 3.0
M.2 (PCIe)PCIe 4x
PCIe 2x
NVMe
NVMe
~3500 Mt/s
~780 – 1560 Mt/s

On hyvä pitää huoli, että kannettava tietokoneesi tai emolevysi tukevat molemmat NVMe:a. NVMe-tuki tarvitaan nimittäin siihen, että voit käynnistää Windowsin SSD:ltä, jota PCIe NVMe-rajapinta käyttää.

Ulkoisia yksikköjä varten käytetään usein USB Type-A- tai uusinta USB Type-C -liitintä. Type-C on viimeisin fyysinen USB-liitin, jota käytetään kaikessa kannettavista tietokoneista älypuhelimiin ja ulkoisiin muistiratkaisuihin. Kun perinteinen USB Type-A -liitin vain kommunikoi eri USB-datarajapintojen kanssa teoreettiseen 1 250 Mt/s datanopeuteen asti, Type-C -liitintä voi käyttää Thunderbolt 3.0 NVMe -tuella. Rajapinnassa on teoreettinen kaista 5 000 Mt/s, mutta käytännössä sen siirtonopsu on 3 000 Mt/s tehokkaimmista ulkoisista SSD-asemista.

 

Mikä muisti pitäisi valita?

Kuten huomaat, vaihtoehtoja on paljon ja valintamahdollisuuksia sen mukaan, ostaako uuden tietokoneen vai päivittääkö vanhaa. Voimme kertoa jo tässä ensimmäisessä osassa, että SSD on paras valinta kaikissa tilanteissa, joissa tarvitaan suorituskykyä ja nopeaa vasteaikaa. Mekaaniset kiintolevyt ovat siten hyvä lisä, kun haluat tallentaa suuria määriä dataa mahdollisimman edullisesti. Sinulle, joka olet kiinnostunut artikkelisarjassa puhutuista SSD-asemista, ne löytyvät alla olevalta listalta:

Muistioppaan seuraavassa osassa kerromme enemmän siitä, miten suuren ja nopean SSD:n tarvitset ja pitäisikö satsata useampaan kuin yhteen tallennuslaitteeseen. Toinen osa muistioppaasta julkaistaan myöhemmin. Kerro omista ajatuksista ja kokemuksista SSD-asemista kommenteissa.

This site uses XenWord.