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【科普】這是不常用的術(shù)語,但對(duì)SSD固態(tài)硬盤很重要

存儲(chǔ)那些事兒 ? 2019-02-27 11:46 ? 次閱讀
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上期簡(jiǎn)單了解了些SSD的常用術(shù)語,現(xiàn)在我們?cè)僦v講些更復(fù)雜的術(shù)語。雖然并不常見,但卻與SSD的性能與壽命息息相關(guān)。


1. 寫入放大( WA):

寫入放大會(huì)對(duì)閃存P/E次數(shù)造成磨損。在存儲(chǔ)過程,數(shù)據(jù)會(huì)在閃存上被反復(fù)的移動(dòng)整理,造成閃存上的寫入量大于實(shí)際文件寫入量,這個(gè)過程成為寫入放大。

2.webp.jpg

寫入放大曾是SSD壽命的天敵,但現(xiàn)在隨著主控的優(yōu)化,減少了數(shù)據(jù)的重復(fù)存取,也讓閃存的壽命得到保證。


2.垃圾回收( GC

SSD內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ),為了空間容量能夠充足,需要不斷的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行移動(dòng)整理,將零碎的資料整合并打包。

3.webp.jpg

但在SSD上,并不具備“剪切”數(shù)據(jù)的功能,要移動(dòng)零碎文件的位置,需進(jìn)行的操作是“復(fù)制到新位置-與其他零碎文件合并-刪除舊文件”,這一系列操作就簡(jiǎn)稱GC垃圾回收機(jī)制。


3.預(yù)留空間(OP)

OP空間概念,在U盤時(shí)代就已經(jīng)出現(xiàn)。預(yù)留的空間,即是SSD上看不到也不可操作的部分容量。OP的設(shè)置可大可小,也就出現(xiàn)了120G與128G的區(qū)別。

4.webp.jpg

OP空間一般分為兩種,一級(jí)OP 由廠家預(yù)留,二級(jí)OP 由文件系統(tǒng)預(yù)留和分區(qū)預(yù)留。

預(yù)留空間( OP)像是在SSD上劃分出來的緩存空間,作用是緩沖并提高GC 的可執(zhí)行效率。


4.磨損平衡( WL)

我們都知道,SSD都是由多顆閃存組成,如果某顆閃存壽命用盡,整個(gè)SSD將無法正常工作,因此就需要數(shù)據(jù)平均分配寫入到每顆閃存上。

5.webp.jpg

而如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分配的雨露均占,就需要磨損平衡( WL)。通過智能分配,實(shí)現(xiàn)多顆閃存的P/E消耗值都基本相同。所有塊相互分擔(dān),才能讓壽命達(dá)到最長(zhǎng)久。


5.TRIM指令

前面GC我們談到,在進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)寫的同時(shí),數(shù)據(jù)位置會(huì)被騰空在進(jìn)行寫入。但在寫入的同時(shí)如果還進(jìn)行GC操作,不僅會(huì)影響SSD性能發(fā)揮。

6.webp.jpg

此TRIM指令,就是把要?jiǎng)h除的塊先標(biāo)記起來,等到空閑或需要用時(shí)再進(jìn)行刪除操作??梢岳斫鉃?/span>SSD支持Trim,那就可以確保長(zhǎng)期使用不掉速,否則SSD會(huì)隨著使用時(shí)間越長(zhǎng)速度就越慢。


6.安全擦除( SE)

Secure erase是屬于ATA 安全擦除命令,用于清除磁盤上的所有數(shù)據(jù)??梢岳斫鉃榛謴?fù)到出廠時(shí)狀態(tài)的命令,對(duì)SSD的壽命與正常使用沒有影響。

7.webp.jpg

通過SE操作之后,數(shù)據(jù)恢復(fù)與竊取變得更加困難。因此,如果我們閑置的電腦不再使用了,可以先進(jìn)行安全擦除( SE)再進(jìn)行處理。


綜上所述,SSD的工作原理與構(gòu)架都比HDD相差甚遠(yuǎn),也因此引入了許多新技術(shù)。雖然對(duì)消費(fèi)者來說可能并不常見,這些對(duì)SSD的性能與壽命卻是至關(guān)重要的。


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