HDD vs SSD: Qual é o melhor sistema de armazenamento?

Tanto o hard disk (HDD) como as unidades de estado sólido (SSD) são dispositivos que armazenam dados e programas em nossos servidores, computadores e storages.

Apesar de poderem ser utilizados de forma semelhante, esses sistemas de armazenamento possuem características próprias, que nem sempre são vantajosas para todas as aplicações.

Escolher corretamente o tipo de disco (HDD ou SSD) de um servidor ou computador é fundamental para executar as aplicações desejadas, armazenar e manter todos os dados do sistema seguros.

Determinar qual será a capacidade de armazenamento, além do desempenho, o uso de energia, a confiabilidade e a segurança necessária para o novo sistema facilitam muito a decisão.

HDD ou SSD: Qual o melhor?

Os hard disks são nossos velhos conhecidos, pois equipam a maioria dos computadores desde 1950. Já os módulos SSDs são quase uma novidade, começaram a ganhar mercado em 2007 e estão cada vez mais populares.

Muitos profissionais da área de tecnologia apostam que as memórias SSDs serão as sucessoras naturais dos hard disks, mas essa afirmação está longe de ser definitiva.

Hard disks custam bem menos que módulos de memória, entregam mais capacidade de armazenamento, estão cada vez mais rápidos e silenciosos.

Já os módulos SSD tem como adjetivos um desempenho sem comparação, dimensões reduzidas e a segurança de gravar as informações instantaneamente.

Entretanto, existem outros fatores que os diferem, como o preço de cada unidade, as formas disponíveis, a compatibilidade com cada aplicação e o tempo de vida de cada dispositivo.

Afinal, HDD ou SSD? As unidades SSD e os discos rígidos são as principais opções de armazenamento disponíveis para a maioria dos sistemas computacionais. Vamos entender qual é a melhor opção para você.

Como funciona um HDD?

O hard disk é um dispositivo de armazenamento que utiliza pratos internos giratórios, onde os dados são armazenados magneticamente. Esses discos possuem vários transdutores (braços) que leem e gravam dados nos pratos enquanto estão girando.

Os HDDs geralmente são encontrados em dois formatos, de 2,5 ou 3,5 polegadas, e são utilizados em computadores, sistemas de gravação de imagens, servidores e storages.

Vale destacar que o disco rígido é considerado um tipo de armazenamento básico não volátil pois, ao contrário dos dados armazenados na RAM, todas as informações gravadas são mantidas quando o sistema é desligado.

O que é e como funciona um SSD?

O SSD é um dispositivo para o armazenamento de dados que usa células em módulos de memória para registrar informações.

Nele, todos os dados são armazenados eletricamente em circuitos integrados, sem a necessidade de componentes eletromecânicos como os dos hard disks que conhecemos.

Os SSDs também são encontrados em diversos formatos e tamanhos, por isso equipam nossos automóveis, computadores, celulares, tablets, câmeras digitais e pen-drives.

Essa flexibilidade de encapsulamento permite utilizar as memórias flash em aplicações com diferentes capacidades de armazenamento, espaço físico e níveis de segurança.

Tais características também permitem que os SSDs sejam construídos para ocupar os compartimentos de 2,5 ou 3,5 polegadas dos computadores, espaço antes destinado aos hard disks.

A evolução da tecnologia trouxe ainda memórias SSD montadas em placas e instaladas em slots PCI Express ou sistemas conectados diretamente na placa mãe de computadores e servidores através da porta M.2.

Embora os SSDs exerçam a função básica de um disco rígido, neles as informações são instantaneamente armazenadas em chips de memória flash interconectados, que retêm todos dados mesmo quando não há energia.

Além disso, quando comparado com o HDD, o SSD reduziu bastante o tempo de acesso aos dados, pois diferentemente dos discos, as memórias não precisam aguardar a inicialização da rotação dos pratos para iniciar o sistema.

História do HD

Em 1956, o disco rígido IBM 650 RAMAC usava 50 pratos de 24 polegadas de largura para armazenar o equivalente a 3,75 MB. Esses primeiros discos eram limitados ao uso industrial e/ou governamental, mas só se tornaram obsoletos em 1969.

O formato físico de 5,25” para discos rígidos de computadores foi concebido apenas no início dos anos 80. Com o avanço tecnológico, o tamanho foi reduzido para 3,5” e finalmente 2,5”, mantendo-se como padrões atuais para discos de servidores, computadores desktops e notebooks.

Além do tamanho, a forma de comunicação com outros dispositivos, a interface e o cabo interno também evoluíram com o tempo, saindo do padrão serial para o MFM, RLL, IDE (ATA ou PATA), SCSI e atualmente Serial ATA ou SATA.

No geral, a maioria das interfaces basicamente cumprem a mesma função: conectam o disco rígido à placa-mãe do computador, servidor ou notebook para que transferir dados entre o disco e o sistema principal.

Atualmente, a interface SATA é a principal conexão utilizada para discos na maioria dos PCs e MACs, porém SSDs internos de alta velocidade geralmente utilizam a interface PCI Express, mais rápida para aplicações corporativas.

História do SSD

Embora também tenha surgido há algumas décadas, o SSD possui uma história um pouco mais curta. As primeiras unidades SSDs como conhecemos hoje surgiram com a ascensão dos notebooks, no final dos anos 2000.

Mais precisamente em 2007, o OLPC XO-1 (um dos primeiros laptops) usava um SSD de 1 GB como armazenamento primário.

Naquela época os chips SSD eram soldados permanentemente à placa mãe, o que consequentemente impedia a sua substituição.

Conforme os notebooks e outros computadores portáteis evoluíram, as capacidades dos drives SSDs também aumentaram, sendo que essas unidades para armazenamento interno foram padronizadas no formato de 2,5”.

Essa padronização de tamanho físico simplificou a troca dos discos rígidos de computadores desktop ou laptops antigos por novas unidades SSD.

Com o decorrer do tempo, outros formados de SSDs mais compactos surgiram, como as memórias SSD Mini PCIe e o já citado SSD M.2.

Atualmente alguns módulos SSDs de 2,5” projetados para notebooks e PCs domésticos podem facilmente chegar aos 8 TB de capacidade.

SSDs x HDDs: Vantagens e desvantagens

Como vimos, tanto SSDs quanto HDDs são opções de armazenamento viáveis para computadores pessoais. Entretanto, cada tipo de tecnologia de armazenamento possui suas vantagens e desvantagens.

Neste ponto, podemos comparar as capacidades, os custos, as velocidades, a confiabilidade, os formatos, a potência e outros fatores que tornam cada uma delas mais adequada para uma determinada necessidade.

Em sistemas mais antigos e baratos, os discos rígidos ainda estão disponíveis, porém os módulos SSDs são o padrão quando o assunto é servidores, computadores e notebooks de última geração.

Mesmo assim, aplicações exigentes em espaço de armazenamento e que não precisam de alta performance podem ser facilmente implantadas em sistemas baseados em disco.

Além disso, os HDDs são perfeitos para manter dados que não precisam ser acessados com frequência (cold storage), backups de fotos, vídeos ou grandes volumes de arquivos, imagens de CFTV.

Preços de SSD vs. HDD

Por serem de uma tecnologia mais nova, com desempenho significativamente melhor e mais confiáveis do que os HDDs, os SSDs custam muito mais caros que outros sistemas de disco.

Embora o preço dos SSDs esteja sendo gradativamente reduzido, muitos usuários ainda não podem ter seus sistemas equipados com unidades flash.

Muitas vezes esse custo extra para a aquisição de memórias SSD não se justifica dentro da aplicação, principalmente quando falamos de servidores e sistemas de armazenamento que utilizam vários terabytes de capacidade.

Capacidades máximas do SSD e HDD

Os fabricantes de HDDs tem constantemente melhorado seus produtos e diversificado seu portfólio. Atualmente é relativamente simples encontrar hard disks profissionais voltados para sistemas de vídeo monitoramento, backup e servidor de arquivos.

Com a explosão maciça da produção de conteúdo, empresas como Seagate e Western Digital já entregam hard disks domésticos com 20TB de capacidade bruta.

Além disso, a família de hard disks SAS foi especialmente desenvolvida para servidores e storages corporativos, são mais confiáveis e silenciosos que os discos SATA.

Enquanto isso, as memórias flash continuam com seus preços nas alturas. Mesmo notebooks mais modernos normalmente não são encontrados com capacidade superior a 1TB de armazenamento em SSD.

Velocidade SSD vs. HDD

A velocidade do SSD geralmente supera em muito a do HDD, principalmente pelo fato de usar circuitos elétricos ao invés de partes móveis físicas.

Esta característica torna o tempo de espera de inicialização mais curto, gerando mais agilidade na hora de abrir aplicativos, executar tarefas pesadas ou transferir arquivos.

A velocidade também é influenciada pela interface utilizada na unidade de armazenamento. A regra diz que quanto mais atual for a tecnologia da interface, mais rápido será o tempo de transferência do dispositivo.

Confiabilidade e durabilidade

A confiabilidade e durabilidade de um HDD pode ser influenciada por diversos fatores, incluindo os cuidados com a peça e o desgaste natural.

Por usar partes móveis, os dados armazenados em um HDD nunca estão 100% seguros, já que qualquer acidente ou interferência poderá causar a perda dos dados.

Os módulos SSD são formados por componentes eletrônicos, por isso são muito confiáveis, não sofrem com impactos e são mais tolerantes a vibração.

O desgaste dos SSDs

Por outro lado, o grau de desgaste de gravação em um SSD é sempre uma preocupação para quem está embarcando na nova tecnologia. Memórias NAND de baixo custo possuem células com menor vida útil e mais propensas a falhas.

Ao escrever dados num SSD, os sistemas geralmente alocam a área livre do armazenamento para registrar as informações de forma sequencial.

Desta forma, ao gravar dados sequenciais em um SSD novo, os dados podem ser gravados com eficiência em páginas livres e sucessivas na unidade.

Porém, quando pequenos blocos de dados precisam ser atualizados (como na revisão de um documento), os dados antigos são lidos na memória, revisados e então reescritos em uma nova área do SSD, marcando a área antiga como inválida.

Quando não há mais espaço livre, as páginas inválidas são novamente preparadas para uso em segundo plano, através de um processo conhecido como desfragmentação ou nivelamento de desgaste.

O processo de nivelamento de desgaste que ocorre pela amplificação de gravação degrada levemente as células NAND individuais, diminuindo assim vida útil do SSD.

Os formatos disponíveis de cada tecnologia

Considerando que um disco rígido depende de braços e pratos giratórios, é natural que esses componentes ocupem um espaço maior que SSDs e um limite físico para futuras reduções de tamanho.

Já os SSDs não possuem tal limitação e continuam diminuindo com o passar do tempo.

Os módulos SSD são encontrados frequentemente no tamanho de 2,5” para notebooks, mas isso é apenas para maior conveniência na instalação no mesmo espaço ocupado pelos HDDs.

Existe um movimento amplo para mover as unidades de armazenamento para o formato M.2, que podem medir entre 42mm e 120mm de comprimento.

Ruído, potência e vida útil

Mesmo o disco rígido mais silencioso emitirá algum ruído quando estiver em uso. Lembre-se que os pratos são partes mecânicas que giram e os braços de leitura oscilam para frente e para trás durante seu funcionamento.

Neste contexto, discos rígidos mais rápidos tendem a fazer mais barulho do que os mais lentos. Em contrapartida, unidades SSDs não produzem nenhum ruído, pois não possuem partes mecânicas.

O fator mecânico é um grande diferencial. Unidades de estado sólido não desperdiçam eletricidade com atrito e, portanto, são mais eficientes e gastam menos energia.

O desgaste das células causado pela gravação e limpeza de dados inválidos nos SSDs varia de acordo com o tipo de NAND utilizado.

Geralmente NANDs mais baratos como os que usam a tecnologia TLC tem uma vida útil menor que um hard disk nas mesmas condições de uso.

De qualquer forma tanto uma unidade SSD com um hard disk pode falhar sem avisar. A melhor forma de manter todos os dados seguros é fazer backup sempre.

SSD ou HDD: qual é o melhor?

De maneira geral, aplicações que exigem grande espaço de armazenamento quase sempre precisará de um ou mais hard disks.

Além disso, o HDD é a opção mais barata e inteligente para alocarmos dados que não precisam de ser acessados rapidamente ou com baixa frequência de uso (cold storage).

Sistemas de backup, imagens de CFTV, servidores de arquivo, documentos antigos são alguns exemplos que um hard disk pode ser a melhor alternativa de armazenamento.

Já os dados de produção ou dados quentes, que precisam de acesso rápido, fácil e frequente, como por exemplo o banco de dados de uma empresa que executa transações em tempo real invariavelmente precisara da velocidade de um sistema baseado em SSD.

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Todos precisamos de sistemas de armazenamento confiáveis e que mantenham nossos dados seguros, sempre acessíveis e que não tomem todo o orçamento.

Muitas vezes sistemas de armazenamento híbridos (baseados em hard disks e SSD) economizam tempo, dinheiro e podem manter servidores de qualquer instituição funcionando com a eficiência necessária em tempo integral.

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