Miksi Solid-State-asemat hidastuvat täyttämällä ne

Vertailuarvot ovat selkeät: Solid-state-asemat hidastuvat täyttäessäsi ne. Täytä solid-state-asema lähelle kapasiteettia ja sen kirjoitusteho laskee dramaattisesti. Syy siihen, miksi SSD: t ja NAND Flash -muistit toimivat.

Taajuusmuuttajan täyttäminen on yksi niistä asioista, joita sinun ei pitäisi koskaan tehdä kiinteän aseman kanssa. Lähes täysipainoisen solid-state-aseman kirjoitustoiminnot ovat paljon hitaampia, mikä hidastaa tietokoneen toimintaa.

Tyhjät lohkot ja osittain täytetyt lohkot

Kun kirjoitat tiedoston solid-state-asemaan, se etsii tyhjiä lohkoja ja täyttää ne. Kirjoittaminen tyhjään lohkoon on nopein mahdollinen kirjoitusoperaatio. Siksi uudet käyttöjärjestelmät (Windows 7 ja uudemmat) tukevat TRIM-ominaisuutta, joka poistaa tiedoston tiedot automaattisesti kiinteän aseman asemasta heti, kun poistat tiedoston käyttöjärjestelmässä. Tämä toimii eri tavalla kuin magneettiset kiintolevyt, joissa poistettujen tiedostojen bitit istuvat kiintolevyllä.

He eivät istu kiinteän aseman päällä - TRIM varmistaa, että lohko tyhjennetään niin, että SSD voi nopeasti kirjoittaa uusia tietoja tyhjään lohkoon tulevaisuudessa. Jo kirjoitetun sektorin kirjoittaminen on yhtä nopea kuin kirjoittaminen tyhjälle sektorille mechnical-kiintolevyllä, mutta kiinteän aseman aseman on poistettava lohko ennen sen kirjoittamista.

NAND Flash -muisti tallentaa tietoja 4 KB: n sivuille 256 kb: n korttelin sisällä. Jos haluat lisätä sivuja osittain täytettyyn lohkoon, solid-state-aseman on poistettava koko lohko, ennen kuin kirjoitat tietoja takaisin siihen.

Kun solid-state-asema on täynnä, käytettävissä on vähemmän ja vähemmän tyhjiä lohkoja. Niissä on osittain täytettyjä lohkoja. Solid-state-asema ei voi vain kirjoittaa uusia tietoja näihin osittain täytettyihin lohkoihin, jotka poistaisivat olemassa olevat tiedot. Yksinkertaisen kirjoitusoperaation sijaan solid-state-aseman täytyy lukea lohkon arvo välimuistiinsa, muuttaa arvoa uusilla tiedoilla ja kirjoittaa sen sitten takaisin. Muista, että tiedoston kirjoittaminen edellyttää todennäköisesti kirjoittamista moniin lohkoihin, joten tämä voi aiheuttaa huomattavan määrän ylimääräisiä viiveitä.

TRIM ei konsolidoi osittain täytettyjä lohkoja

Jos täytät aseman kapasiteettiin tai lähellä kapasiteettia, on todennäköistä, että päädyt moniin osittain täytettyihin lohkoihin tiedostojen poistamisen jälkeen. TRIM-komento ohjaa vain kiinteän aseman aseman poistamaan tiedoston tiedot, kun tiedosto poistetaan. Se ei pakota ajaa tekemään minkäänlaisia ​​puhdistusoperaatioita.

Toisin sanoen, täytä solid-state-asema kapasiteetille ennen tiedostojen poistamista ja päädyt todennäköisesti useisiin osittain täytettyihin lohkoihin. Taajuusmuuttaja ei mene pois siitä, miten nämä osittain täytetyt lohkot voidaan yhdistää täyteen lohkoihin ja vapauttaa tyhjiä lohkoja. Taajuusmuuttaja on edelleen täynnä osittain täytettyjä lohkoja ja kirjoitusominaisuudet huonontuvat.

Ylikorvaus ja roskat

Jotta kuluttajat eivät täyttäisi kiinteän aseman asemaansa ja päätyisivät vakavasti heikentyneeseen suorituskykyyn, SSD-valmistajat menevät pois täältä..

Kuluttajalaatuiset kiinteän tilan asemat asettavat usein noin 7% niiden koko flash-muistista ja tekevät siitä käyttökelvottomana käyttäjälle. Tätä kutsutaan "ylivalvonnaksi" - asemaan lisätään ylimääräistä tallennuslaitteistoa, mutta se ei näy tietokoneen käytettävissä olevana tallennustilana. Varausalue varmistaa, että taajuusmuuttaja ei koskaan tule täysin täyteen - aina tulee olemaan jonkin verran ylimääräistä kapasiteettia, joka auttaa pitämään kirjoitusominaisuudet vakaina.

Jokaisella kiinteän tilan aseman ohjaimella on roskateknologian algoritmi, jolla yritetään lieventää tätä ongelmaa. Kun asema on täynnä, se etsii osittain täytettyjä lohkoja ja alkaa yhdistää ne, vapauttamalla mahdollisimman monta tyhjää lohkoa. Eri solid-state-asemat käyttävät näitä toimintoja eri aikoina ja kynnysarvoina - mikä riippuu taajuusmuuttajan ohjaimesta.

Benchmark-todisteet

Anandtech suoritti erilaisia ​​vertailuarvoja eri taajuusmuuttajien välityksellä, jotta ne voisivat erottaa kiinteän aseman vara-alueen ja sen kirjoitusoperaation suorituskyvyn välisen suhteen. Kun täytät tyhjän aseman, he löysivät korkean kirjoitustehon hyvin varhaisessa vaiheessa ja merkittävä pudotus, kun kirjoitusoperaatiot jatkoivat aseman täyttämistä.

Asettamalla enemmän vara-aluetta asemille auttoi suorituskykyä pysymään yhtenäisenä, sillä se varmisti, että taajuusmuuttajassa on aina tarpeeksi tyhjiä lohkoja.

He totesivat, että "vähimmäis suorituskyky paranee huomattavasti, kun olet saavuttanut 25%: n vara-alueen näille [kuluttaja] -asemille." Niiden lopullinen suositus oli, että sinun pitäisi "suunnitella vain noin 75% [aseman] kapasiteetista, jos haluat hyvän tasapainon suorituskyvyn johdonmukaisuuden ja kapasiteetin välillä. ”

Jos sinulla on kiinteän aseman asema, yritä välttää yli 75%: n kapasiteetin käyttö. Osta suurempi asema, jossa on enemmän tallennustilaa kuin tarvitset, ja varmistat, että sinulla on aina yhdenmukainen kirjoitusominaisuus. Onneksi SSD: t ovat vähitellen paljon halvempia, joten tämä ei ole niin kallista kuin se oli kerran.

Kuvaluotto: Musiikki lajittelija Wikimedia Commonsissa, Simon Wüllhorst Flickrissä