Phenquestions
Tagaküljel on kasutusele võetud uued mõisted, et optimeerida ka nende uudsete seadmete jõudlust, eluiga ja töökindlust. Üheks selliseks kontseptsiooniks on operatsioon TRIM.
SSD paigutus
SSD-kettad on lõõskavalt kiired ja muutuvad iga aastaga aina kiiremaks ja odavamaks. Ka nende töökindlus on nende loomisest alates üsna palju paranenud. Kuid SSD-kettad pole endiselt nii töökindlad kui magnetkandjad ega ka vastupidavad kui kõvaketas. Tegelikult erinevad selle aluseks olevad kirjutamis- ja kirjutamismehhanismid kõvaketta sisemusest.
SSD-de probleemide mõistmiseks ja miks on nende probleemide ületamiseks vaja TRIM-toimingut, vaatame kõigepealt SSD ülesehitust. Andmeid hoitakse tavaliselt 4KB lahtrite rühmades, mida nimetatakse lehtedeks. Seejärel rühmitatakse lehed enamiku SSD-de jaoks 128-leheküljelisteks klastriteks, mida nimetatakse Blokkideks ja iga plokk on 512 KB.
Saate lugeda andmeid lehelt, mis sisaldab mõnda teavet, või võite kirjutada andmeid puhtatele lehtedele (ilma nendes olemasolevate andmeteta, vaid 1-seeria). Kuid te ei saa 4KB lehe andmeid, millele juba on kirjutatud, üle kirjutada, kirjutamata üle kõik ülejäänud 512KB.
See on tagajärg asjaolule, et 0 kuni 1 ümberpööramiseks vajalikud pinged on sageli palju suuremad kui vastupidine. Liigne pinge võib potentsiaalselt külgnevate lahtrite bitte ümber pöörata ja andmeid rikkuda.
Kustutustoiming SSD-draivi jõudluse halvenemine
Kui öeldakse, et andmed on "kustutatud" OS-i poolt märgib SSD lihtsalt kõik vastavad lehed kehtetuks, selle asemel et andmed kustutada. See on üsna sarnane sellega, mis juhtub ka kõvaketta sees, sektorid on märgitud pigem vabana kui füüsiliselt nullitud. See muudab kustutamise palju kiiremaks.
Kõvaketaste puhul töötab see suurepäraselt. Kui uued andmed tuleb kirjutada, saate vanad andmed a-le üle kirjutada vabanenud sektori probleemideta ega muret ümbritsevate sektorite pärast. Kõvakettad saavad andmeid muuta kohas.
SSD puhul pole see nii lihtne. Oletame, et muudate faili ja see vastab ühe 4KB suuruse lehe muutusele. Kui proovite SSK-s 4KB suurust lehte muuta, peab kogu selle ploki sisu, kogu selle 512KB, vahemällu lugema (vahemälu saab sisse ehitada SSD-sse või see võib olla süsteemi põhimälu) ja siis tuleb plokk kustutada ja siis saate kirjutada uued andmed oma sihitud 4KB lehele. Samuti peate kirjutama tagasi ülejäänud modifitseerimata 508 KB andmeid, mille kopeerisite vahemällu.
Need tulemused lisavad kirjutamise võimendamise nähtust, kus iga kirjutamisoperatsioon võimendub lugemis-muutmine-kirjutamise operatsiooniks andmetükkide jaoks, mis on palju suuremad kui tegelikud andmed, mis tuleb paika panna.
Esialgu seda võimendust ei paista. Teie SSD toimib alguses väga hästi. Lõpuks jõuab plokkide täitumisel vältimatu punkt, kus järjest rohkem kirjutamisoperatsioone algab, kaasates kalleid lugemis-, muutmis- ja kirjutamisoperatsioone. Kasutaja hakkab märkama, et SSD ei toimi nii hästi kui algselt.
SSD-kontrollerid üritavad ka veenduda, et andmed on kogu kettal laiali. Nii et kõik surevad saavad võrdse kulumisastme. See on oluline, kuna välkmälurakud kipuvad kiiresti kuluma ja seetõttu, kui kasutame pidevalt ainult esimesi tuhandeid plokke, ignoreerides ülejäänud SSD-d, kuluvad need paar plokki peagi. Andmete levitamine mitme stantsiga parandab ka teie jõudlust, kuna saate andmeid paralleelselt lugeda või kirjutada.
Kuid nüüd on kirjutised hajutatud, suurendades võimalust, et blokeerimisel on leht. See kiirendab lagunemisprotsessi veelgi.
TRIM-i käsk ja plokkide vabastamine
TRIM-käsk minimeerib jõudluse halvenemist, kärpides kehtetuid lehti perioodiliselt. Näiteks Windows 10 TRIMS teie SSD üks kord nädalas. Kõik operatsioonisüsteemi poolt kustutatuks märgitud andmed puhastatakse SSD-kontrolleri poolt tegelikult mälu lahtritest, kui see operatsioon käivitatakse. Jah, see peab ikkagi läbi lugema-muutma-kirjutama, kuid see juhtub ainult üks kord nädalas ja selle saab ajastada tundidel, mil teie süsteem on enamasti ideaalne.
Järgmine kord, kui soovite lehele kirjutada, on see tegelikult tühi ja valmis otseseks kirjutamiseks!
TRIM-käsu tegelik sagedus sõltub teie kasutatava süsteemi tüübist. Andmebaasid teevad tavaliselt palju IO-sid ja vajaksid seetõttu sagedamini korrastamist. Kui teete seda aga liiga sageli, aeglustuvad andmebaasi toimingud perioodiks, mil TRIM töötab. Õige ajakava ja sageduse leidmine on süsteemiarhitekti ülesanne.
Piirangud
TRIM-käsk on teie seadme jõudluse halvenemise edasilükkamiseks väga kasulik. See aitab säilitada keskmine seadme jõudlust. Kuid see on ainult keskmiselt.
Oletame, et kui töötate tekstidokumendiga ja kirjutate pidevalt faili, muudate asju välja ja salvestate, nii et te ei kaota edusamme. Dokumendi andmeid salvestavad lehed peavad ikkagi läbima piinava lugemis-, muutmis- ja kirjutamistsükli, kuna TRIM ei ole teenus, mis optimeerib teie SSD-d pidevalt. Isegi kui seda käitati teenusena, on jõudluse mõju siiski nähtav, kuna see on sisse ehitatud SSD töö mehaanikasse.
SSD TRIM-i liiga sageli käivitamine võib teie salvestusruumi pikaealisust vähendada. Kuna kogu see kustutamine ja kirjutamistsükkel kuluvad lahtrid, muutes neis salvestatud andmed kirjutuskaitstud.
Järeldus
Hoolimata SSD kõikidest puudustest pakub see tavapärasele kõvakettale võrreldes siiski märkimisväärseid eeliseid. Nende maagiliste seadmete turuosa kasvades suunatakse rohkem uurimis- ja inseneritegevusi selle aluseks oleva tehnoloogia täiustamiseks.
Operatsioonisüsteemide müüjad, SSD kiibitootjad ja inimesed, kes kirjutavad kogu keeruka püsivara loogika, tulevad kokku, et anda meile see vinge seade. TRIM on vaid üks paljudest keerukuse kihtidest, mis sinna on pakitud.
Viited
- AnandTech ja nende imeuurimine ning SSD-de ülevaade.
- Vikipeedia artikkel kirjutamise võimendamise kohta
- Kirjutage Arstechnias SSD-ketaste ja nende sisemise töö kohta
