If-Koubou

Kāpēc cietvielu diski palēnina, kad tos aizpilda

Kāpēc cietvielu diski palēnina, kad tos aizpilda (Kā)

Etalons ir skaidrs: cietvielu diski palēnina, kad tos aizpilda. Aizpildiet cietā stāvoklī esošu disku līdz tuvu jaudai, un tā rakstīšanas veiktspēja ievērojami samazināsies. Iemesls tam, kā darbojas SSD un NAND Flash atmiņa.

Viena no lietām, kuras jums nekad nav jādara ar cietvielu disku, ir viena no lielākajām iespējām. Vismaz pilnajam cietvielu disksi būs daudz lēnākas rakstīšanas darbības, palēninot datoru.

Tukši bloki un daļēji aizpildīti bloki

Kad jūs rakstāt failu cietajā diskā, tas meklē tukšus blokus un aizpilda tos. Rakstīšana tukšā blokā ir visātrākā iespējamā rakstīšanas darbība. Tāpēc jaunās operētājsistēmas (Windows 7 un jaunākas) atbalsta TRIM funkciju, kas automātiski izdzēš faila datus no cietā diska, tiklīdz operētājsistēmas failu izdzēšat. Tas darbojas citādi nekā magnētiskie cietie diski, kur svītru failu biti atrodas uz cietā diska.

Tie nesēž cieto disku - TRIM nodrošina, ka bloks tiek iztukšots, tāpēc SSD nākotnē var ātri ierakstīt jaunus datus tukšajā blokā. Rakstīšana jau rakstītā sektorā ir tikpat ātra kā rakstīšana tukšā sektorā uz mehāniskā cietā diska, bet cietvielu disku ir jāizdzēš bloks pirms tā rakstīšanas.

NAND Flash atmiņa ieraksta datus 4 KB lappusēs 256 KB blokos. Lai daļēji aizpildītam blokam pievienotu papildu lapas, cietajam diskam ir jāizdzēš viss bloks pirms datu apstrādes atpakaļ uz to.

Kad cietais disks aizpildās, ir pieejami mazāk un mazāk tukšu bloku. To vietā ir daļēji aizpildīti bloki. Cietvielu disks nevar vienkārši ierakstīt jaunos datus šiem daļēji piepildītajiem blokiem, tādējādi izdzēšot esošos datus. Vienkāršās rakstīšanas operācijas vietā cietvielu disksi ir jāizlasa bloka vērtība tā kešatmiņā, jāmaina vērtība ar jaunajiem datiem, un pēc tam ierakstiet to atpakaļ. Ņemiet vērā, ka, rakstot failu, iespējams, būs saistīts ar rakstīšanu vairākiem blokiem, tādēļ tas var radīt ievērojamu papildu kavēšanos.

TRIM nesastiprina daļēji aizpildītus blokus

Ja jūs aizpilda disku jaudas vai jaudas tuvumā, iespējams, ka pēc failu izdzēšanas jūs atradīsit daudzus daļēji aizpildītus blokus. TRIM komanda vienkārši virza cieto disku, lai noņemtu faila datus, kad fails tiek dzēsts. Tas nedod spēku veikt jebkādu tīrīšanas darbību.

Citiem vārdiem sakot, pirms failu izdzēšanas aizpildiet cietā diska ietilpību, un jūs, visticamāk, nonāksiet ar daudziem daļēji aizpildītiem blokiem. Dzinējs netiks iziet no tā, lai apvienotu šos daļēji piepildītos blokus pilnajos blokos, atbrīvojot tukšos blokus. Disks joprojām būs pilns ar daļēji aizpildītiem blokiem, un rakstīšanas veiktspēja samazināsies.

Pārplānošana un atkritumu savākšana

Lai neļautu patērētājiem aizpildīt cietvielu diskus un izbeigt smagus darbības traucējumus, SSD ražotāji atsakās no tā, kā to novērst.

Patērētāju cietvielu cieto disku bieži tiek liegta apmēram 7% no kopējās zibatmiņas un tas nav pieejams lietotājam. Tas ir pazīstams kā "overprovisioning" - diskdzinī tiek pievienota papildu atmiņas ierīce, bet tā nav redzama datoram kā pieejamā atmiņa, ko tā var izmantot. Rezerves zona nodrošina to, ka disks nekad nevar kļūt pilnīgi pilns - vienmēr būs dažas rezerves jaudas, lai saglabātu stabilitāti rakstīšanas veiktspējā.

Katram cietā diska kontrolleram ir atkritumu savākšanas algoritms, kas mēģina mazināt šo problēmu. Kad piedziņa kļūst pilna, tā meklēs daļēji aizpildītus blokus un sāks tos konsolidēt, atbrīvojot pēc iespējas vairāk tukšo bloku. Dažādos cietvielu diskdziņos šīs darbības tiek izpildītas dažādos laikos un sliekšņos - tas atkarīgs no diska kontrollera.

Benchmark Evidence

Anandtech veica dažādus kritērijus ar dažādiem diskdziņiem, lai izvairītos no saiknes starp cieto disku rezerves daļu un tās rakstīšanas darbības veiktspējas konsekvenci. Piepildot tukšo disku, viņi uztvēra augstu rakstīšanas veiktspēju ļoti agri procesā un ievērojamu kritumu, jo rakstīšanas operācijas turpināja aizpildīt disku.

Novietojot vairāk rezerves daļu uz diskiem, tas palīdzēja saglabāt veiktspēju, jo tas nodrošināja piedziņu, vienmēr būtu jābūt gataviem pietiekami daudziem tukšiem blokiem.

Viņi konstatēja, ka "minimālais sniegums ievērojami uzlabojas, kad šiem [patērētāju] diskdziņiem ir sasniegta 25% rezerves telpa." Viņu galīgais ieteikums bija tāds, ka "plānojat izmantot tikai apmēram 75% no [diska] jaudas, ja vēlaties panākt labu līdzsvaru starp veiktspējas konsekvenci un jaudu. "

Ja jums ir cietā diska draiveris, jums vajadzētu mēģināt izvairīties no vairāk nekā 75% tās jaudas. Iegādājieties lielāku disku ar lielāku uzglabāšanu, nekā jums nepieciešams, un nodrošiniet, ka vienmēr ir vienmērīgi rakstīšanas veiktspēja. Par laimi SSD pakāpeniski kļūst daudz lētāks, tāpēc tas nav tik dārgs, kā kādreiz.

Attēlu kredīts: mūzikas skicētājs Wikimedia Commons, Simon Wyllhorst vietnē Flickr