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固態硬碟越用越慢?看工程師”騷操作“如何拯救!

你是否感覺固態硬碟越用越慢?這是咋回事呢?

江湖上關於固態硬碟傳說那麼多,哪些是真的呢?

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固態硬碟為啥越用越慢?

要想回答這個問題,

就不得不提到固態硬碟的擦寫過程(P/E)。

為了便於理解,我們用這些小格子代表快閃記憶體的單位儲存空間,其中白色的格子表示空白的儲存空間,藍色的格子表示已存有資料的儲存空間。用小格子組成的灰色區域表示一塊儲存區域。

當你刪除了某個檔案,硬碟並不會立刻擦除對應位置的資料,而是會給它打上一個標記:“空”。

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當你要儲存某個檔案時,硬碟也不會在標記的位置寫入新的資料,而是會把資料存進空白的區域,利用更多的儲存空間。

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隨著讀寫次數的增加,硬盤裡的空白區域很快就被用的差不多了,此時如果還要寫入新的資料,就需要把這些帶有標記的位置騰出來,也就是擦除帶標記的資料。

但要擦除資料,不能只清除對應的格子,而是必須把一整塊區域清空,才能寫入新的資料。

這個過程被稱作寫入放大(WAF),它意味著更復雜的步驟、更長的耗時、以及更多的擦寫次數.

我們舉一個具體的例子:

當要寫入一個的資料“7”時,最壞的情況是一個塊裡已經沒有乾淨的格子了,但是其中無效的資料(標記為“空”)能夠擦除,所以要把全部的資料都讀到快取,擦除區域內裡的所有資料,再把新資料寫進去。

那麼這個操作帶來的寫入放大就是:

原本只需要寫入一個格子,實際上卻造成了整個塊的寫入操作。

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同一時間還造成原本僅僅需要簡單一步寫入資料的操作變成了:

快取讀取整個區域-快取修改資料-擦除清空整個區域-寫入所有資料,

共四步操作,與直接寫入相比延遲將大大增加。

所以說:固態硬碟越用越慢?還不怪你塞的太滿~

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知識豐富的小夥伴都知道,對於計算機領域來說256和512這樣的數才是“整數”,為什麼市面上的固態硬碟經常是240G或者480G呢?這是透過預留空間,強行阻止大家把硬碟塞滿,從而延長硬碟的使用時間。

把磁碟塞得太滿雖說會影響固態硬碟的效能,但是真正影響壽命的其實是擦寫次數,當擦寫次數到極限時,固態硬碟就會損壞,裡面的資料也會丟失,那麼該如何判斷固態硬碟可以“活”多久呢?

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如何計算固態硬碟壽命

固態硬碟壽命計算非常簡單:

舉例說明一下:

如果土豪的你買了一塊2TB的固態硬碟,總擦寫次數為1000,假設每天向這塊固態硬碟寫入100GB的大容量資料,那麼根據計算,

可以得到:

使用壽命:(2048*1000)/(100*365)=56年。

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一塊好的固態硬碟,好好使用它,它可以一直陪著你到退休。

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如何保養固態硬碟?江湖傳言都是真的嗎?

讀到這裡,其實你已經知道不要把硬碟塞得太滿,但是江湖上流傳著很多固態硬碟保養的經驗!那些都是真的嗎?

分割槽會影響固態硬碟使用效能—假!

固態硬碟分割槽基本不會影響硬碟效能。

有人可能會說“資料儲存在C盤,讀取速度最快”,“每分一個區,系統都會預留一定的快取,造成一定的容量浪費。”“擦寫次數是有限制的,長期對系統C盤讀寫,可能會導致縮短壽命。”其實對於固態硬碟來說,這些擔心都是多餘的!

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機械硬碟主軸是以恆定的角速度轉動,這樣掃過的磁碟扇區面積,靠外圈的永遠大於靠內圈的,C盤位於外圈,單位時間內,磁頭掃過的扇區面積最大,所以系統裝進C盤速度最快,之後的D、E、F盤速度則遞減。

而固態硬碟主要由主控和快閃記憶體顆粒等部件組成,沒有機械盤的機械結構。

資料無論存在固態的哪一塊,速度都一樣。

而且隨著固態硬碟的不斷髮展,目前市面上的固態硬碟主控也在不斷升級,在垃圾回收、預留OP空間、自動分配、擦寫均衡等功能方面日益成熟。

不用擔心分割槽會造成容量浪費或者某一位置的過度擦寫。

磁碟碎片整理功能可以最佳化效能—假!

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在機械硬碟中,檔案不是連續地儲存在磁碟連續的簇中,而是哪有空存在哪裡,由於檔案被分散儲存到整個磁碟的不同地方,就產生了磁碟碎片。在存新刪舊的過程中,磁碟碎片就變得散亂不堪。在這種情況下,讀取就增加了硬碟尋道時間,也增加了能耗。

因此磁碟碎片整理功能就是透過整理磁碟碎片檔案,讓碎片檔案合成一體,加速了磁碟的尋道時間,從而整體上加快了速度。

那麼為什麼固態硬碟不需要磁碟整理呢?

固態硬碟尋道時間幾乎為零:

固態硬碟的儲存單元,是基於快閃記憶體顆粒的電子儲存,因而在尋道時間上理論上是永恆不變的,其效能則主要取決於主控晶片的效能和快閃記憶體顆粒的工藝。

固態硬碟有讀寫次數限制:

一次磁碟碎片整理就相當於一次全盤讀寫,相當於擦寫次數減1,可見磁碟整理多麼損耗固態硬碟壽命。

其實,系統識別到安裝的是固態硬碟後,都會預設關閉這個功能。

所以我們不要因為看起來可以“節約硬碟空間”,在使用固態硬碟時把它開啟。

要更新固態硬碟韌體—真!

如果我們把固態硬碟比作一臺小型的電腦,那麼韌體可以理解為其作業系統。韌體控制固態硬碟一切的內部操作,可以直接影響固態硬碟的效能、穩定性以及壽命。

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優秀的韌體能減少固態硬碟不必要的寫入,從而在提升固態硬碟效能的同時延長固態硬碟的壽命。

所以我們要及時更新官方釋出的最新韌體。

開啟Trim可以提升硬碟效能?—真!

Trim指令也叫做disable delete notify(禁用刪除通知)。

之前我們說過,固態硬碟刪除一個數據是先給資料打上標記,等到系統要求在標記的地方寫入資料的時候才會把不用的資料擦除,這樣其實無法在最適當的時機做出最好的最佳化。

Trim就可以很好的解決這個問題,開啟Trim之後,固態硬碟可以立即將需要刪除的內容刪除,而避免了等到要寫入資料時候才刪除資料的尷尬。

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Trim沒有改變原本要做的事情,只是提前做完了。

所以在大家使用的時候,速度就上去了~Trim可以有效地降低寫入放大,從而獲得更高的吞吐量,增加固態硬碟的耐久度。

但是!!開啟Trim後,對於誤刪的資料,想要恢復,基本就不可能了……

固態硬碟越用越慢?看工程師”騷操作“如何拯救!

總結來說,固態硬碟越用越慢的原因是由於固態硬碟機制基於寫入放大原理。所以為了保證固態硬碟可以一直高速執行,我們要:

合理使用固態硬碟容量

及時更新韌體

開啟Trim模式

不要開啟磁碟碎片整理功能

文章整理自中興文件

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