Beheer

Storage
Samsung SSD

HD of SSD, wie gaat er winnen?

© Samsung
4 oktober 2013

 

Twee verschilende technieken met elkaar vergelijken is altijd lastig. Maar op basis van gemeenschappelijke kenmerken is zo’n vergelijking toch wel te maken. Voor een gevecht nemen in de ring plaats de traditionele harde schijf (HD) en de geheel uit flash-geheugenchips bestaande Solid State Disk (SSD). De technieken kwamen met een tussenpoos van 20 jaar op de markt. IBM introduceerde de Ramac harde schijf in 1956, de eerste RAM-disk werd in 1976 ontwikkeld. Maar genoeg over de geschiedenis, laat de wedstrijd beginnen.

 

1. Snelheid

Bij een harde schijf duurt het altijd even voordat de lees-schrijfkop boven het juiste spoor is gebracht. De precieze tijd is afhankelijk van de begin- en gewenste eindpositie van de kop en van de afstand die moet worden overbrugd. Bij een HD van 2,5 inch is de kop sneller ter plekke dan bij een disk van 3,5 inch. Is het juiste spoor eenmaal bereikt, dan moet nog worden gewacht tot de kop boven de gewenste sector staat. Dit kost gemiddeld een halve omwenteling van de disk. Hoe sneller de schijf draait, des te eerder komt de gewenste plek onder de kop door. Schijven met hoog toerental zijn dus sneller.

Kan het lees- of schrijfproces beginnen na de initiële vertraging, dan komt de intrinsieke snelheid van de disk aan bod. Dat is de snelheid waarmee data achter elkaar gelezen en geschreven kan worden. Er zijn langzame en snelle harde schijven, net zoals er langzame en snelle SSD’s zijn. “Intussen hebben we de snelheid van de SSD, het flash geheugen, kunnen opvoeren tot 550 MB per seconde. Dat is de leessnelheid van het model Extreme II, het schrijven gaat met een maximale snelheid van 510 MB/sec”, zegt Devinder Sudera, Senior Training Manager van SanDisk.

Score: HD 0 SSD 1

Harde schijven kunnen daar niet echt aan tippen, de meeste blijven daar onder. Seagate heeft wel een hybride diskdrive gemaakt, de Seagate Enterprise Turbo SSHD met een draaiende schijf en een SSD. Dat onderdeel kan gegevens met een snelheid van 650 MB/sec uitspugen. De meeste harde schijven halen maximale waarden tussen de 300 en 400 MB/seconde.

“Google gebruikt SSD’s in zijn datacentra, anders zouden ze nooit de functie ‘predictive search’ hebben kunnen implementeren. Daarbij raadt de software zo’n beetje wat een gebruiker wil intypen en biedt op basis daarvan zoektermen aan. Met alleen HD’s zou dat nooit gelukt zijn”, zegt Sudera.

2. Opslagcapaciteit

Harde schijven zijn leverbaar met grote capaciteiten, tot 5 terabyte aan toe, hoewel schijven van 2 en 3 TB toch meer de norm zijn. SSD’s komen een stuk minder ver, de grootste SSD van SanDisk heeft een capaciteit van 480 GB, de SSD’s van Intel (Intel Solid-State Drive Pro 1500) hebben eveneens een maximumcapaciteit van 480 GB. Iets minder dus dan een halve terabyte.

Score: HD 1 SSD 1

Er zitten wel meer flashchips in dan de maximumcapaciteit aangeeft, maar dat extra geheugen is nodig als controle- en reservecapaciteit. De geheugencellen van een flashchip kunnen niet eindeloos vaak worden beschreven en dat speelt vooral bij de directory van een SSD. Een processor op de SSD zorgt ervoor dat geregeld een andere chip dienstdoet als directory. Gemiddeld heeft een SSD zo’n 10 procent overcapaciteit voor intern gebruik. De harde schijf wint het hier dus.

3. Aanschafprijs per GB

SSD’s zijn nog duurder dan de traditionele HD’s. De prijs van beide types opslag blijft wel jaar in, jaar uit dalen. “Kijken we naar de afgelopen zes jaar, dan zien we een prijsdaling met een factor 20 bij SSD’s. In 2007 betaalde je 12 dollar per gigabyte, nu is de prijs gedaald tot 60 dollarcent per gigabyte. Voor de komende jaren zie ik ook een daling, alleen gaat die minder hard. Naar verwachting kost een SSD in 2016 gemiddeld 30 dollarcent per gigabyte”, zegt Ira Trashanski van Marvell Semiconductor uit de VS.

Score: HD 2 SSD 1

Harde schijven kosten nu ongeveer 20 tot 30 dollarcent per gigabyte. Die prijs zou lager zijn als er in de productielanden geen noodweer was geweest. Eind 2011 werd Thailand getroffen door grote overstromingen, zodat de fabrieken van diskdrives daar niet verder konden werken. Dit leidde in korte tijd tot grote prijsverhogingen. Analisten nemen aan dat het prijspeil voor HD’s pas volgend jaar weer gewoon is geworden. Dat moet dan neerkomen op een prijs per gigabyte van 10 tot 15 dollarcent.

4. Energieverbruik

Het kost energie om een fysieke disk te laten draaien. De SSD, zonder bewegende delen, is hier duidelijk in het voordeel. En, hoe meer een disk weegt, des te meer energie is er nodig om de zaak aan het draaien te krijgen.

HD’s met een doorsnede van 2,5 inch hebben gemiddeld iets meer dan 1 watt nodig, de grotere variant van 3,5 inch vraagt ruim drie keer zoveel. En dan draait de schijf alleen nog maar. Op het moment dat er gegevens worden gelezen of geschreven gaat ook de arm met de koppen in combinatie met de elektronica van de diskdrive een beroep doen op de stroomvoorziening. Bij HD’s van 2,5 inch wordt er gemiddeld 3 watt opgesoupeerd, de grotere variant van 3,5 inch heeft meer dan 6 watt nodig.

Score: HD 2 SSD 2

De SSD’s zijn wat dit betreft veel zuiniger. Er hoeft geen mechaniek in beweging te worden gezet en ook het lezen en schrijven kost maar weinig energie. “Een SSD in een 2,5 inch-formfactor, die dus zo in de plaats kan komen van een 2,5 inch HD, verbruikt in rust zo’n 125 milliwatt. Bij het lezen en schrijven neemt dat toe tot gemiddeld 195 milliwatt. En daarnaast is er nog een slaapstand, waarin de SSD maar 5 milliwatt gebruikt”, zegt een woordvoerder van Intel, waarbij het gaat om de SSD Professional Series 1500.

De SSD’s die SanDisk levert voor gebruik in een professionele omgeving, consumeren zo’n 220 milliwatt in gebruik.

5. Levensduur

Een harde schijf heeft een geschatte levensduur van drie tot vijf jaar. Dat is de termijn waarin een goede werking wordt gegarandeerd. Na die periode kan de schijf best nog functioneren, alleen is de kans wel steeds groter dat er door slijtage storingen gaan optreden. De meeste rekencentra vervangen hun harde schijven na die drie à vijf jaar.

Score: HD 2 SSD 3

SSD’s voor professioneel gebruik worden gegarandeerd voor een periode van vijf jaar of langer. “Kijken we naar de MTBF, de mean time between failures, dan hebben we het over een periode van 1,2 miljoen uur”, zegt Intel. Dat komt neer op 136 jaar, maar in die tijd gaan natuurlijk andere overwegingen meespelen. Alleen kijken naar de technische levensduur is niet aan te raden, de economische levensduur steekt ook de kop op. Die ligt boven de vijf jaar, wel op voorwaarde dat er geen aanmerkelijke technische doorbraken komen.

6. Trillingsbestendigheid

Hier is de HD zwaar in het nadeel. De schijf draait met een fors toerental, 7200, 10.000 of zelfs 15.000 toeren per minuut) en trillingen kunnen funest zijn. Als een lees-schrijfkop, die op een hoogte van een paar nanometer boven de schijf vliegt, door trilling tegen de schijf aan komt is de ellende niet te overzien. De kans is groot dat de schijf door zo’n head-crash volledig buiten dienst wordt gesteld.

Score: HD 2 SSD 4

Omdat een SSD geen bewegende delen heeft, kunnen trillingen haast geen kwaad tenzij ze zo krachtig zijn dat de printplaat waar de chips op gesoldeerd zijn doormidden breekt. Daar is heel wat geweld voor nodig. “Onze SSD’s kunnen een stoot van 1500 G hebben, als deze een halve milliseconde duurt”, stelt SanDisk. Bij zo’n klap is het met een HD vrijwel zeker gedaan.

 

 

7. Datarecovery

Mocht er een storing zijn opgetreden, dan is het een hele klus om de gegevens op het medium nog terug te halen. Wat dit betreft is een draaiende harde schijf wat eenvoudiger dan een SSD. Bij een HD is bekend waar de informatiesporen staan, die de directory en andere indexen herbergen. Bij een SSD is het vaak maar raden waar je moet zoeken.

“Daarom hebben we voor onze SSD’s een vast contract afgesloten met een recoverybedrijf. Dat is precies op de hoogte van de inwendige opbouw van onze SSD’s zodat het herstellen van de gegevens makkelijker wordt”, zegt Devinder Sudera van SanDisk. De HD wint hier dus weer een puntje.

Score: HD 3 SSD 4

De SSD wint dus op punten, maar toch is voor veel bedrijven de hoge prijs van SSD’s nog steeds een struikelblok om de HD’s de deur uit te doen. “Maar moet dat ook wel?”, vraagt Don Jeanette van Toshiba America Electronic Components zich af.

“Of je HD’s kiest, SSD’s of een combinatie van de twee is helemaal afhankelijk van wat je ermee wilt doen. Beide media kunnen heel goed in harmonie naast elkaar worden gebruikt”, aldus Jeanette.

Zo’n combinatie van HD en SSD komt heel vaak voor bij partijen die in de cloud actief zijn. Daar hebben harde schijven nog de overhand, maar de verhouding is aan het verschuiven in de richting van de SSD’s. “Het is een groeiproces”, stelt Frank Berry van onderzoeksbureau ITbrand Pulse uit de VS.

“We hebben tijdens onze onderzoeken aan managers gevraagd wat ze de meest baanbrekende technologie vinden en het antwoord SSD werd het meest gegeven. De volgende vraag was, op welk moment ze dan hun HD’s de deur uit zouden doen ten gunste van SSD’s. De meerderheid zei in 2012 ‘nooit’, met als motivatie dat SSD’s toch duurder zullen blijven dan harde schijven. Toen we het dit jaar weer vroegen, was men minder stellig. Nu zouden ze het doen als de prijs van beide technieken even hoog zou zijn”, aldus Berry.

De kostenvergelijking

Toegegeven, de prijs van een solid state disk is nog hoger dan die van een harddisk. Het gaat dan over de Capex (CAPital EXpense), het bedrag dat een gebruiker kwijt is bij de aanschaf van een opslagmedium. Na de aankoop gaat de Opex (OPerational EXpense) een rol spelen, de kosten die gemaakt worden om het medium zijn werk te laten doen.

Een harde schijf heeft veel energie nodig. Dat stuwt de elektriciteits­rekening op. Het effect op de energierekening wordt versterkt doordat extra koeling nodig is om de energie die als warmte wordt verspreid, af te voeren. De SSD is wat dit betreft een stuk zuiniger. Er is weinig energie nodig en er wordt nauwelijks extra warmte opgewekt die gekoeld hoeft te worden.

Een pure één-op-één-vergelijking tussen de twee media laat de veel hogere snelheid van de SSD buiten beschouwing. Dit gaat een rol spelen wanneer een bedrijf – bijvoorbeeld een webwinkel of een bank – veel transacties wil verwerken. Het aantal IO’s dat een SSD aankan, is een factor 100 hoger dan die van een HD. Als het aantal benodigde transacties stijgt, moeten er extra HD’s bijgeplaatst worden, met alle kosten van dien.

De SSD’s zijn op hun best waar optimaal gebruik wordt gemaakt van hun mogelijkheden, vooral de snelheid.

 
Lees het hele artikel
Je kunt dit artikel lezen nadat je bent ingelogd. Ben je nieuw bij AG Connect, registreer je dan gratis!

Registreren

  • Direct toegang tot AGConnect.nl
  • Dagelijks een AGConnect nieuwsbrief
  • 30 dagen onbeperkte toegang tot AGConnect.nl

Ben je abonnee, maar heb je nog geen account? Laat de klantenservice je terugbellen!