Miért lassulnak meg a szilárdtest-meghajtók a feltöltésekor

A referenciaértékek egyértelműek: A szilárdtest-meghajtók lassulnak, amikor feltölti őket. Töltse ki a szilárdtest-meghajtót a közel-kapacitásig, és írási teljesítménye drámaian csökken. Az ok, amiért az SSD-k és a NAND Flash tárolómunka módja van.

A meghajtó kapacitásba való betöltése az egyik dolog, amit soha nem szabad egy szilárdtest-meghajtóval kezelni. A majdnem teljes szilárdtest-meghajtó sokkal lassabb írási műveletekkel rendelkezik, lassítva a számítógépet.

Üres blokkok és részlegesen kitöltött blokkok

Amikor egy tömör állapotú meghajtóra ír egy fájlt, üres blokkokat keres, és kitölti azokat. Az üres blokkba írás a leggyorsabb írási művelet. Ezért támogatják az új operációs rendszerek (Windows 7 és újabbak) a TRIM funkciót, amely automatikusan törli a fájl adatait a szilárdtest-meghajtóról, amint törli a fájlt az operációs rendszerben. Ez másképp működik, mint a mágneses merevlemezek, ahol a törölt fájlok bitjei a merevlemezen ülnek.

Nem ülnek egy szilárdtest-meghajtón - a TRIM biztosítja, hogy a blokk kiürüljön, így az SSD a jövőben gyorsan írhat új adatokat az üres blokkba. A már írott szektoron keresztül történő írás ugyanolyan gyors, mint egy üres szektorra való írás egy mechnikus merevlemezen, de egy szilárdtest-meghajtónak törölnie kell egy blokkot, mielőtt írná.

A NAND Flash memória 4 KB-os oldalakat ír le 256 KB-os blokkokban. Ha további oldalakat szeretne hozzáadni egy részlegesen kitöltött blokkhoz, a szilárdtest-meghajtónak törölnie kell az egész blokkot, mielőtt visszaírná az adatokat.

Ahogy a szilárdtest-meghajtó feltöltődik, kevesebb és kevesebb üres blokk áll rendelkezésre. A helyükön részlegesen kitöltött tömbök vannak. A szilárdtestalapú meghajtó nem írhat csak az új adatokat ezekre a részlegesen kitöltött blokkokra - ez törli a meglévő adatokat. Egyszerű írási művelet helyett a szilárdtest-meghajtónak le kell olvasnia a blokk értékét a gyorsítótárába, módosítania kell az értéket az új adatokkal, majd vissza kell írnia. Ne feledje, hogy egy fájl írása valószínűleg sok mondatra íródik, így ez jelentős mennyiségű további késedelmet okozhat.

A TRIM nem konszolidálja a részlegesen kitöltött blokkokat

Ha betölti a kapacitást vagy a kapacitást, valószínűleg sok részlegesen kitöltött blokk lesz a fájlok törlése után. A TRIM parancs csak egy szilárdtest-meghajtót irányít a fájladatok eltávolítására, amikor a fájl törlődik. Nem kényszeríti a meghajtót semmilyen tisztítási műveletre.

Más szavakkal, töltse ki a szilárdtest-meghajtót a kapacitás előtt a fájlok törlése előtt, és valószínűleg sok részlegesen kitöltött blokk lesz. A meghajtó nem megy ki a részlegesen kitöltött tömbök teljes blokkjába történő konszolidálására, és üres blokkokat szabadít fel. A meghajtó még mindig tele lesz részlegesen kitöltött blokkokkal, és az írási teljesítmény romlik.

Túlprovizálás és szemétgyűjtés

Annak megakadályozása érdekében, hogy a fogyasztók betöltsék szilárdtest-meghajtóikat, és súlyosan romlottak a teljesítményük, az SSD-gyártók ki fognak küzdeni ezzel szemben.

A fogyasztói minőségű szilárdtest-meghajtók a teljes flash-tárolójuknak körülbelül 7% -át helyezik el, és nem érhető el a felhasználó számára. Ezt „túlprovizálásnak” nevezzük - a meghajtóhoz további tárolóeszközök tartoznak, de nem látható a számítógép számára a rendelkezésre álló tárhelyként. A tartalék terület gondoskodik arról, hogy a meghajtó soha ne maradjon teljesen teljessé - mindig lesz néhány tartalék kapacitás, ami segít megőrizni az írási teljesítményt.

Mindegyik szilárdtest-meghajtó vezérlőjének van egy szemétgyűjtő algoritmusa, amely megpróbálja enyhíteni ezt a problémát. Amikor a meghajtó megtelt, akkor részlegesen kitöltött tömböket keres, és megkezdi a konszolidációt, és annyi üres blokkot szabadít fel, amennyit csak lehetséges. A különböző szilárdtest-meghajtók ezeket a műveleteket különböző időpontokban és küszöbértékeken futtatják - ami a meghajtó vezérlőjétől függ.

Benchmark bizonyíték

Az Anandtech különböző referenciaértékeket végzett különböző meghajtókkal, hogy kiengedje a szilárdtest-meghajtó tartalékterületének és az írási művelet teljesítményének következetességét. Üres meghajtó feltöltésekor magas írási teljesítményt találtak a folyamat korai szakaszában, és jelentős visszaesés következett be, mivel az írási műveletek továbbra is feltöltötték a meghajtót.

Ha a meghajtók több tartalék területet helyeztek el, akkor a teljesítmény megmaradt, mivel a meghajtónak mindig elég üres blokkokat kell készítenie.

Megállapították, hogy „a minimális teljesítmény lényegesen javul, miután elérte a 25% -os tartalékterületet ezeknek a [fogyasztói] meghajtóknak.” Végső ajánlásuk szerint „a [meghajtó] kapacitásának csak 75% -át kell használni, ha jó egyensúlyt szeretne a teljesítmény-konzisztencia és a kapacitás között. ”

Ha szilárdtest-meghajtója van, meg kell próbálnia elkerülni a kapacitásának több mint 75% -át. Vásároljon nagyobb meghajtót, több tárolóval, mint amennyire szüksége van, és gondoskodik arról, hogy mindig legyen egységes írási teljesítménye. Szerencsére az SSD-k fokozatosan olcsóbbá válnak, így ez nem olyan drága, mint egyszer.

Képhitel: Zenei szortírozó a Wikimedia Commonson, Simon Wüllhorst a Flickr-en