Система хранения данных компьютера всегда была самым медленным компонентом в цепочке. Ваш процессор^(CPU) имеет быструю кэш-память, которая гораздо медленнее (но все же быстро!) взаимодействует с оперативной памятью^(RAM) , а затем у нас есть ваши системные диски, которые снова на порядки медленнее.

RAID или Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks — это метод объединения нескольких дисков в один для повышения производительности, надежности или того и другого. Поскольку твердотельные накопители^(SSDs) быстро вытесняют механические жесткие диски, это ставит нас перед выбором: HDD Raid или SSD Raid^{(HDD Raid Vs SSD Raid)} . Здесь нет абсолютного победителя, поэтому давайте внимательно рассмотрим соображения.

Обзор уровней RAID^{(A Recap Of RAID Levels)}

Хотя универсального стандарта для конфигураций RAID не существует, существует несколько так называемых «уровней» RAID , которые стали довольно обычным явлением. Когда мы сравниваем технологию HDD RAID с технологией SSD RAID , важно резюмировать плюсы, минусы и количество дисков, необходимых для каждого типа конфигурации RAID . Давайте рассмотрим их вкратце:

Для RAID 0 требуется два диска, он не обеспечивает избыточности, но обеспечивает высокую скорость и не требует места на диске.
RAID 1 требует два диска, обеспечивает избыточность, но лишь небольшой прирост скорости и 50% штрафа за место на диске.
RAID 10 требует четыре диска, обеспечивает избыточность, обеспечивает быстрое чтение, лучшую скорость записи и жертвует 50% дискового пространства.

Конечно, существуют и другие, более сложные уровни RAID (например, 1E, 5, 50, 6 и 60), но эти три наиболее распространены и интересны обычным пользователям.

HDD RAID против одного SSD^{(HDD RAID Vs a Single SSD)}

Мы считаем, что наиболее распространенная причина, по которой кого-то может интересовать RAID и его связь с твердотельными накопителями^(SSDs) , связана с этим конкретным сравнением. Итак, сначала мы избавимся от этого.

Механические жесткие диски довольно медленные, поэтому одним из популярных способов повышения пропускной способности является объединение двух одинаковых дисков в конфигурацию RAID 0 . Данные «распределяются» по обоим дискам, и они действуют как один жесткий диск, но с (теоретически) вдвое большей скоростью передачи. Поскольку каждый диск содержит уникальную часть ваших данных, вы всегда можете использовать оба диска для выполнения любой операции.

К сожалению, когда дело доходит до чистой скорости, один SSD всегда выигрывает у жесткого диска RAID 0. Даже самый быстрый и самый дорогой потребительский жесткий диск SATA III со скоростью вращения^{(RPM SATA III)} 10 000 об/мин имеет максимальную скорость всего 200 МБ/с. Теоретически^{(In theory)} . Таким образом, два из них в RAID0 справятся^(RAID0) чуть меньше, чем в два раза.

Практически любой твердотельный накопитель SATA III^{(SATA III SSD)} будет очень близок к пределу соединения в 600 МБ/с. Если мы говорим о твердотельных накопителях NVME^{(NVME SSD)} , использующих протокол PCIe , то типичная скорость чтения превышает 2000 МБ/с.

Другими словами, если вам нужна чистая производительность, один твердотельный накопитель^(SSD) всегда будет лучше пары механических дисков. Даже если это самые быстрые механические приводы в мире.

То же самое касается надежности и защиты данных. Если у вас есть конфигурация RAID 10 с четырьмя жесткими дисками, вы по-прежнему получаете двойную скорость диска и можете потерять диск без потери данных. Несмотря на это, одиночный SSD все же будет более надежным решением. SSD имеют ограниченное количество операций записи, прежде чем они больше не смогут перезаписывать существующие данные, но вы все равно можете прочитать все данные на диске.

Самопроизвольный отказ твердотельного накопителя^(SSD) невероятно редок, но у вас всегда есть возможность запустить два твердотельных накопителя^(SSD) в массиве RAID 1^{(RAID 1)} . Значительного выигрыша в скорости нет, но один диск может полностью выйти из строя без потери данных. Мы не рекомендуем тратить деньги на настройку SSD RAID 1 исключительно из соображений безопасности данных. Гораздо выгоднее просто создать резервную копию образа жесткого диска на доступном внешнем диске или в облаке, поскольку большинство настольных систем не являются критически важными.

HDD RAID против SSD RAID: общие соображения^{(HDD RAID vs SSD RAID: General Considerations)}

Теперь, когда мы рассмотрели сценарий с одним SSD , давайте поговорим о прямом сравнении RAID - массивов^(RAID) . То есть механические диски в RAID по сравнению с SSD^(SSDs) в RAID . Необходимо учитывать три основных аспекта: производительность, цена и надежность данных. Давайте рассмотрим каждый из них более подробно.

Спектакль^{(Performance)}

Вы, вероятно, не удивитесь, узнав, что конфигурация RAID с твердотельным накопителем^{(SSD RAID)} всегда превосходит любую конфигурацию RAID с механическим диском по^(RAID) производительности. Реальный вопрос заключается в том, какую производительность вы получите от использования твердотельных накопителей^(SSDs) в RAID и стоит ли это того. Это сложный вопрос.

Одним из факторов является сравнение аппаратного и программного RAID . Выделенный аппаратный RAID -контроллер обеспечивает более высокую производительность, чем программное решение. Кроме того, по мере увеличения скорости другие компоненты вашего компьютера могут стать ограничивающим фактором или «узким местом».

Например, в повседневном использовании нет большой разницы между твердотельным накопителем SATA III^{(SATA III SSD)} и диском M.2 NVMe PCIe . несмотря на то, что последний в пять или шесть раз быстрее. Игры^(Games) не загружаются заметно быстрее, а приложения не обязательно работают быстрее. С другой стороны, рабочие нагрузки, такие как редактирование видео или профессиональные приложения, включающие анализ массивных наборов данных, потребляют столько пропускной способности, сколько вы можете предложить.

Это означает, что размещение двух твердотельных накопителей^(SSDs) в RAID 0 , вероятно, не улучшит средний пользовательский опыт, и затраты могут быть лучше потрачены на другие части системы.

Price!

Хотя твердотельные накопители^(SSDs) сильно подешевели за последние несколько лет, они по-прежнему во много раз дороже в пересчете на гигабайт, чем механические накопители. Фактически, в последнее время механические приводы наращивают мощность, поскольку они не могут конкурировать по производительности.

Это делает SSD^(SSDs) непривлекательными в качестве избыточного запоминающего устройства. Механические диски в чисто избыточных или избыточных и производительных конфигурациях RAID по-прежнему очень актуальны и экономичны для пользователей настольных компьютеров. Если вы используете домашнюю систему NAS (сетевое хранилище) для потоковой передачи или обмена файлами, это наиболее практичный выбор.

Если вам абсолютно необходима скорость двух твердотельных накопителей^(SSDs) в RAID 0 или у вас есть критически важный диск, который выигрывает от RAID 1 , вы рассчитываете на двойную цену по сравнению с одним диском. Только вы можете решить, стоит ли 200% стоимости преимущества того или иного варианта.

Надежность и выносливость^{(Reliability & Endurance)}

Выносливость SSD^{(SSD endurance)} — это то, о чем мы писали ранее, и это сложное сравнение с механическими приводами. Твердотельные накопители^(SSDs) изнашиваются, когда на них слишком много записано. Однако для современных дисков устойчивость к записи намного превышает то, что когда-либо понадобится большинству пользователей.

Полная потеря данных, даже если запись на SSD невозможна, очень маловероятна. Во многом RAID существует потому, что механические диски в первую очередь склонны к сбоям. Напротив, твердотельные накопители^(SSDs) настолько надежнее, что они не делают избыточный RAID привлекательным.

Нет четких ответов^{(No Clear Answers)}

Как видите, не бывает ситуаций, когда ответом всегда будет HDD RAID или SSD RAID (или что-то другое). Это очень зависит от ваших конкретных потребностей. Тем не менее, мы можем дать некоторые общие рекомендации:

Большинство пользователей не выиграют от повышения скорости SSD RAID .
HDD RAID по-прежнему лучше всего подходит для хранения данных.
Твердотельные накопители^(SSDs) достаточно надежны, чтобы сделать RAID целесообразным только для критически важных задач.

Имея четкое представление о том, где каждый подход работает лучше всего, вы должны иметь гораздо лучшее представление о том, какой вариант наиболее функционален и экономичен для вас.

HDD Raid Vs SSD Raid: The Major Differences You Should Know

The storage system of a compυter has always been the slowest component in the chain. Your CPU has fast cache memory, which interacts much slower (yet still fast!) with RAM and then we have your systems disks, which are again orders of magnitude slower.

RAID or Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks is a method of combining multiple disks into one to improve performance, reliability or both. With SSDs quickly taking over from mechanical hard drives, this presents us with a choice: HDD Raid Vs SSD Raid. There’s no absolute winner here, so let’s take a close look at the considerations.

A Recap Of RAID Levels

While there is no universal standard for RAID configurations, there are several so-called RAID “levels” that have become pretty commonplace. When we’re comparing HDD RAID technology against SSD RAID technology, it’s important to recap the pros, cons and number of drives you need for each type of RAID setup. Let’s go over them in short order:

RAID 0 needs two disks, provides no redundancy but lots of speed and no disk space penalty
RAID 1 needs two disks, provides redundancy, but only small speed gains and a 50% disk space penalty
RAID 10 needs four disks, provides redundancy, provides fast reads, better write speeds and sacrifices 50% of disk space.

There are of course other more complex RAID levels (e.g. 1E, 5, 50, 6 & 60) but these three are the most common that typical users would be interested in.

HDD RAID Vs a Single SSD

We figure the most common reason someone might be wondering about RAID and how it relates to SSDs comes from this specific comparison. So we’ll get this one out of the way first.

Mechanical hard drives are pretty slow, so one popular way to get better throughput is by combining two identical drives into the RAID 0 configuration. The data is “striped” across both drives and they act as one hard drive, but with (theoretically) twice the transfer speed. Since each drive has a unique part of your data, you can always have both drives contributing to any operation.

Sadly, when it comes to raw speed, a single SSD is always going to win out against a RAID 0 hard drive setup. Even the fastest, most expensive 10,000 RPM SATA III consumer hard drive only tops out at 200MB/s. In theory. So two of them in RAID0 would only manage a little under twice that.

Just about any SATA III SSD will get very close to the limit of the connection at 600MB/s. If we’re talking NVME SSDs using the PCIe protocol, then typical read speeds exceed 2000MB/s.

In other words, if pure performance is what you’re looking for, a single SSD will always beat a pair of mechanical drives. Even if they are the fastest mechanical drives in the world.

The same goes for reliability and data protection. If you have a RAID 10 setup with four hard drives, you still get double the drive speed and you can lose a drive without losing any data. Despite this, a single SSD will still be a more reliable solution. SSD have a limited number of writes before they can no longer overwrite existing data, but you can still read all the data on the disk.

Spontaneous failure of an SSD is incredibly uncommon, but you always have the option of running two SSD in RAID 1. There’s no significant speed benefit, but one drive can fail completely without data loss. We wouldn’t recommend spending money on a RAID 1 SSD setup purely for data safety. It’s far more cost-effective to simply back up your hard drive image to an affordable external drive or the cloud, since most desktop systems are not mission critical.

HDD RAID vs SSD RAID: General Considerations

Now that we’ve dealt with the single SSD scenario, let’s talk about direct RAID-to-RAID comparisons. That is, mechanical drives in RAID compared to SSDs in RAID. There are three main aspects to consider: performance, price and data reliability. Let’s look at each one in more detail.

Performance

You will probably be unsurprised to hear that an SSD RAID configuration will always beat any mechanical drive RAID setup in raw performance. The real question is how much performance you’ll gain from running SSDs in RAID and whether it’s worth it. This is a complicated question.

One factor is hardware versus software RAID. A dedicated hardware RAID controller will provide better performance than a software-based solution. Additionally, as speed increases, other components in your computer might become a limiting factor or “bottleneck”.

For example, in day-to-day use there’s little difference between a SATA III SSD and an M.2 NVMe PCIe drive. despite the latter being five or six times faster. Games don’t load noticeably faster and applications aren’t necessarily more snappy. Workloads such as video editing or professional applications involving massive dataset analysis, on the other hand, will eat as much bandwidth as you have to offer.

This means that putting two SSDs in RAID 0 probably won’t improve the average user experience and the cost could be better spent elsewhere in the system

Price!

Although SSDs have come down a lot in price over the last few years, they are still many times more expensive on a per-gigabyte basis than mechanical drives. In fact, mechanical drives have been pushing capacity of late since they can’t compete on performance.

This makes SSDs unattractive as redundant mass storage. Mechanical drives in purely-redundant or redundant and performance RAID configurations are still very relevant and cost effective for desktop users. If you run a home NAS (network attached storage) system for streaming or file sharing, it’s the most practical choice.

If you absolutely need the speed of two SSDs in RAID 0 or have a mission critical drive that benefits from RAID 1, you’re looking at twice the price of running a single drive. Only you can decide if 200% of the cost is worth the advantages of either option.

Reliability & Endurance

SSD endurance is something we’ve written about before and it’s a complex comparison with mechanical drives. SSDs wear out when they’ve been written to too much. However for modern drives, write endurance is far beyond what most users will ever need.

A complete loss of data even when an SSD cannot be written to, is very unlikely. In many ways RAID exists because mechanical drives are prone to failure in the first place. Head to head, SSDs are so much more reliable that they don’t make redundant RAID compelling.

No Clear Answers

As you can see, there is no situation where the answer will always be HDD RAID or SSD RAID (or otherwise). It’s very dependent on your specific needs. Nonetheless, we can provide some general guidelines:

Most users won’t benefit from SSD RAID speed improvements.
HDD RAID is still best for mass storage.
SSDs are reliable enough to make RAID sensible only for mission-critical uses.

With a clear picture of where each approach works best, you should have a much better idea which option makes the most functional and economic sense for you.

Майя Кузнецова

About the author

Я инженер-программист с более чем 10-летним опытом работы в индустрии Xbox. Я специализируюсь на разработке игр и тестировании безопасности. Я также являюсь опытным обозревателем и работал над проектами для некоторых из самых известных игровых компаний, включая Ubisoft, Microsoft и Sony. В свободное время я люблю играть в видеоигры и смотреть сериалы.

HDD Raid против SSD Raid: основные различия, которые вы должны знать

Обзор уровней RAID^{(A Recap Of RAID Levels)}

HDD RAID против одного SSD^{(HDD RAID Vs a Single SSD)}