你感覺越用固態(tài)硬盤越慢嗎？這是怎么回事？

江湖上關(guān)于固態(tài)硬盤的傳說那么多，哪些是真的？

01

固態(tài)硬盤為什么越用越慢？

要回答這個問題，必須提到固態(tài)驅(qū)動器的寫入過程(P/E)。

為了便于理解，我們使用這個小格子來表示閃存的單位存儲空間。其中白色網(wǎng)格表示空白存儲空間，藍色網(wǎng)格表示已包含數(shù)據(jù)的存儲空間。由小網(wǎng)格組成的灰色區(qū)域表示存儲區(qū)域。

刪除文件后，硬盤不會立即清除該位置的數(shù)據(jù)，而是顯示為“空”。

保存文件時，硬盤不會將新數(shù)據(jù)寫入顯示的位置，而是將數(shù)據(jù)存儲在空白區(qū)域，從而利用更多的存儲空間。

隨著讀寫次數(shù)的增加，硬盤上的空白區(qū)域很快就被占用了，此時為了寫入新數(shù)據(jù)，必須清空顯示的位置。也就是說，必須清除顯示的數(shù)據(jù)。

但是，要清除數(shù)據(jù)，必須清空整個區(qū)域，而不是只清除相應(yīng)的網(wǎng)格，這樣才能寫入新數(shù)據(jù)。

這個過程稱為WAF(寫擴大)，是指更復(fù)雜的步驟、更長的時間和更多的寫次數(shù)。

讓我舉一個具體的例子。

寫數(shù)據(jù)“7”時，最壞的情況是塊中沒有干凈的網(wǎng)格。但是，其中的無效數(shù)據(jù)(標記為“空”)可以清除，因此必須將所有數(shù)據(jù)讀取到緩存中，清除區(qū)域內(nèi)的所有數(shù)據(jù)，然后記錄新數(shù)據(jù)。

那么，這個操作引起的寫放大本來只需要寫一格，實際上發(fā)生了整個塊的寫操作。(阿爾伯特愛因斯坦，寫，寫，寫，寫，寫，寫，寫，寫，寫)。

同時，只需要一個步驟即可寫入數(shù)據(jù)的任務(wù)發(fā)生了以下變化：

緩存讀取總區(qū)域-緩存修改數(shù)據(jù)-清除總區(qū)域-寫入所有數(shù)據(jù)，共4步操作，與直接寫入相比延遲顯著增加。

所以：固態(tài)硬盤越用越慢嗎？還不怪你太滿~

知識豐富的合作伙伴都知道，在計算機領(lǐng)域，像256和512這樣的數(shù)字是“整數(shù)”，為什么市面上的固態(tài)硬盤是240G或480G？這是為了防止硬盤填滿，通過騰出空間來延長硬盤的使用時間。

磁盤太滿會影響固態(tài)驅(qū)動器的性能，但實際上影響壽命的是擦洗次數(shù)。如果擦洗次數(shù)達到極限，固態(tài)硬盤將受損，數(shù)據(jù)將丟失。那么，如何知道固態(tài)硬盤可以“買”多久呢？

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02

如何計算固態(tài)硬盤壽命

固態(tài)硬盤壽命計算非常簡單：

舉例說明一下：

如果土豪的你買了一塊2TB的固態(tài)硬盤，總擦寫次數(shù)為1000，假設(shè)每天向這塊固態(tài)硬盤寫入100GB的大容量數(shù)據(jù)，那么根據(jù)計算，可以得到：

使用壽命：（2048*1000）/（100*365）=56年。

一塊好的固態(tài)硬盤，好好使用它，它可以一直陪著你到退休~~

03

如何保養(yǎng)固態(tài)硬盤？江湖傳言都是真的嗎？

讀到這里，其實你已經(jīng)知道不要把硬盤塞得太滿，但是江湖上流傳著很多固態(tài)硬盤保養(yǎng)的經(jīng)驗！那些都是真的嗎？讓小編悄悄告訴你~

分區(qū)會影響固態(tài)硬盤使用性能—假！

固態(tài)硬盤分區(qū)基本不會影響硬盤性能。

有人可能會說“數(shù)據(jù)存儲在C盤，讀取速度最快”,“每分一個區(qū)，系統(tǒng)都會預(yù)留一定的緩存，造成一定的容量浪費?！薄安翆懘螖?shù)是有限制的，長期對系統(tǒng)C盤讀寫，可能會導(dǎo)致縮短壽命。”其實對于固態(tài)硬盤來說，這些擔心都是多余的！

機械硬盤主軸是以恒定的角速度轉(zhuǎn)動，這樣掃過的磁盤扇區(qū)面積，靠外圈的永遠大于靠內(nèi)圈的，C盤位于外圈，單位時間內(nèi)，磁頭掃過的扇區(qū)面積最大，所以系統(tǒng)裝進C盤速度最快，之后的D、E、F盤速度則遞減。

而固態(tài)硬盤主要由主控和閃存顆粒等部件組成，沒有機械盤的機械結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)無論存在固態(tài)的哪一塊，速度都一樣。

而且隨著固態(tài)硬盤的不斷發(fā)展，目前市面上的固態(tài)硬盤主控也在不斷升級，在垃圾回收、預(yù)留OP空間、自動分配、擦寫均衡等功能方面日益成熟。不用擔心分區(qū)會造成容量浪費或者某一位置的過度擦寫。

所以，小編建議固態(tài)硬盤按需要分區(qū)就好，如果經(jīng)費有限，配的是256G以下的固態(tài)硬盤，小編建議就不要分區(qū)了。

磁盤碎片整理功能可以優(yōu)化性能—假！

在機械硬盤中，文件不是連續(xù)地保存在磁盤連續(xù)的簇中，而是哪有空存在哪里，由于文件被分散保存到整個磁盤的不同地方，就產(chǎn)生了磁盤碎片。在存新刪舊的過程中，磁盤碎片就變得散亂不堪。在這種情況下，讀取就增加了硬盤尋道時間，也增加了能耗。

因此磁盤碎片整理功能就是通過整理磁盤碎片文件，讓碎片文件合成一體，加速了磁盤的尋道時間，從而整體上加快了速度。

那么為什么固態(tài)硬盤不需要磁盤整理呢？

• 固態(tài)硬盤尋道時間幾乎為零：固態(tài)硬盤的存儲單元，是基于閃存顆粒的電子存儲，因而在尋道時間上理論上是永恒不變的，其性能則主要取決于主控芯片的性能和閃存顆粒的工藝。

• 固態(tài)硬盤有讀寫次數(shù)限制：一次磁盤碎片整理就相當于一次全盤讀寫，相當于擦寫次數(shù)減1，可見磁盤整理多么損耗固態(tài)硬盤壽命。

其實，系統(tǒng)識別到安裝的是固態(tài)硬盤后，都會默認關(guān)閉這個功能。所以我們不要因為看起來可以“節(jié)約硬盤空間”，在使用固態(tài)硬盤時把它打開。

要更新固態(tài)硬盤固件—真！

如果我們把固態(tài)硬盤比作一臺小型的電腦，那么固件可以理解為其操作系統(tǒng)。固件控制固態(tài)硬盤一切的內(nèi)部操作，可以直接影響固態(tài)硬盤的性能、穩(wěn)定性以及壽命。

優(yōu)秀的固件能減少固態(tài)硬盤不必要的寫入，從而在提升固態(tài)硬盤性能的同時延長固態(tài)硬盤的壽命。所以我們要及時更新官方發(fā)布的最新固件。

開啟Trim可以提升硬盤性能？—真！

Trim指令也叫做disable delete notify（禁用刪除通知）。之前我們說過，固態(tài)硬盤刪除一個數(shù)據(jù)是先給數(shù)據(jù)打上標記，等到系統(tǒng)要求在標記的地方寫入數(shù)據(jù)的時候才會把不用的數(shù)據(jù)擦除，這樣其實無法在最適當?shù)臅r機做出最好的優(yōu)化。

Trim就可以很好的解決這個問題，開啟Trim之后，固態(tài)硬盤可以立即將需要刪除的內(nèi)容刪除，而避免了等到要寫入數(shù)據(jù)時候才刪除數(shù)據(jù)的尷尬。

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(tài)硬盤的耐久度。

但是??！開啟Trim后，對于誤刪的數(shù)據(jù)，想要恢復(fù)，基本就不可能了……

總結(jié)來說，固態(tài)硬盤越用越慢的原因是由于固態(tài)硬盤機制基于寫入放大原理。所以為了保證固態(tài)硬盤可以一直高速運行，我們要：

• 合理使用固態(tài)硬盤容量

• 及時更新固件

• 開啟Trim模式

• 不要開啟磁盤碎片整理功能

最后，希望各位小伙伴的固態(tài)硬盤都可以“健康長壽，運行如飛”~~~

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轉(zhuǎn)載內(nèi)容僅代表作者觀點

不代表中科院物理所立場

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來源：中興文檔

編輯：fiufiu