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告诉你为啥固态硬盘越用越慢?

你是否感觉固态硬盘越用越慢?这是咋回事呢?江湖上关于固态硬盘传说那么多,哪些是真的呢?

01、固态硬盘为啥越用越慢?

要想回答这个问题,就不得不提到固态硬盘的擦写过程(P/E)。

为了便于理解,我们用这些小格子代表闪存的单位存储空间,其中白色的格子表示空白的存储空间,蓝色的格子表示已存有数据的存储空间。用小格子组成的灰色区域表示一块储存区域。

当你删除了某个文件,硬盘并不会立刻擦除对应位置的数据,而是会给它打上一个标记:“空”。

告诉你为啥固态硬盘越用越慢?

当你要存储某个文件时,硬盘也不会在标记的位置写入新的数据,而是会把数据存进空白的区域,利用更多的存储空间。

告诉你为啥固态硬盘越用越慢?

随着读写次数的增加,硬盘里的空白区域很快就被用的差不多了,此时如果还要写入新的数据,就需要把这些带有标记的位置腾出来,也就是擦除带标记的数据。

但要擦除数据,不能只清除对应的格子,而是必须把一整块区域清空,才能写入新的数据。

这个过程被称作写入放大(WAF),它意味着更复杂的步骤、更长的耗时、以及更多的擦写次数。

我们举一个具体的例子:

当要写入一个的数据“7”时,最坏的情况是一个块里已经没有干净的格子了,但是其中无效的数据(标记为“空”)能够擦除,所以要把全部的数据都读到缓存,擦除区域内里的所有数据,再把新数据写进去。

那么这个操作带来的写入放大就是:原本只需要写入一个格子,实际上却造成了整个块的写入操作。

告诉你为啥固态硬盘越用越慢?

同一时间还造成原本仅仅需要简单一步写入数据的操作变成了:

缓存读取整个区域-缓存修改数据-擦除清空整个区域-写入所有数据,共四步操作,与直接写入相比延迟将大大增加。

所以说:固态硬盘越用越慢?还不怪你塞的太满~

知识丰富的小伙伴都知道,对于计算机领域来说256和512这样的数才是“整数”,为什么市面上的固态硬盘经常是240G或者480G呢?这是通过预留空间,强行阻止大家把硬盘塞满,从而延长硬盘的使用时间。

把磁盘塞得太满虽说会影响固态硬盘的性能,但是真正影响寿命的其实是擦写次数,当擦写次数到极限时,固态硬盘就会损坏,里面的数据也会丢失,那么该如何判断固态硬盘可以“活”多久呢?

02、如何计算固态硬盘寿命

固态硬盘寿命计算非常简单:

告诉你为啥固态硬盘越用越慢?-1

举例说明一下:

如果土豪的你买了一块2TB的固态硬盘,总擦写次数为1000,假设每天向这块固态硬盘写入100GB的大容量数据,那么根据计算,可以得到:

使用寿命:(2048*1000)/(100*365)=56年。

一块好的固态硬盘,好好使用它,它可以一直陪着你到退休~~

03、如何保养固态硬盘?江湖传言都是真的吗?

读到这里,其实你已经知道不要把硬盘塞得太满,但是江湖上流传着很多固态硬盘保养的经验!那些都是真的吗?让小编悄悄告诉你~

分区会影响固态硬盘使用性能—假!固态硬盘分区基本不会影响硬盘性能。

有人可能会说“数据存储在C盘,读取速度最快”,“每分一个区,系统都会预留一定的缓存,造成一定的容量浪费。”“擦写次数是有限制的,长期对系统C盘读写,可能会导致缩短寿命。”其实对于固态硬盘来说,这些担心都是多余的!

机械硬盘 固态硬盘
告诉你为啥固态硬盘越用越慢?-1 告诉你为啥固态硬盘越用越慢?-2

机械硬盘主轴是以恒定的角速度转动,这样扫过的磁盘扇区面积,靠外圈的永远大于靠内圈的,C盘位于外圈,单位时间内,磁头扫过的扇区面积最大,所以系统装进C盘速度最快,之后的D、E、F盘速度则递减。

而固态硬盘主要由主控和闪存颗粒等部件组成,没有机械盘的机械结构。数据无论存在固态的哪一块,速度都一样。

而且随着固态硬盘的不断发展,目前市面上的固态硬盘主控也在不断升级,在垃圾回收、预留OP空间、自动分配、擦写均衡等功能方面日益成熟。不用担心分区会造成容量浪费或者某一位置的过度擦写。

所以,小编建议固态硬盘按需要分区就好,如果经费有限,配的是256G以下的固态硬盘,小编建议就不要分区了。

磁盘碎片整理功能可以化性能—假!

在机械硬盘中,文件不是连续地保存在磁盘连续的簇中,而是哪有空存在哪里,由于文件被分散保存到整个磁盘的不同地方,就产生了磁盘碎片。在存新删旧的过程中,磁盘碎片就变得散乱不堪。在这种情况下,读取就增加了硬盘寻道时间,也增加了能耗。

因此磁盘碎片整理功能就是通过整理磁盘碎片文件,让碎片文件合成一体,加速了磁盘的寻道时间,从而整体上加快了速度。

那么为什么固态硬盘不需要磁盘整理呢?

  • 固态硬盘寻道时间几乎为零:固态硬盘的存储单元,是基于闪存颗粒的电子存储,因而在寻道时间上理论上是永恒不变的,其性能则主要取决于主控芯片的性能和闪存颗粒的工艺。
  • 固态硬盘有读写次数限制:一次磁盘碎片整理就相当于一次全盘读写,相当于擦写次数减1,可见磁盘整理多么损耗固态硬盘寿命。

其实,系统识别到安装的是固态硬盘后,都会默认关闭这个功能。所以我们不要因为看起来可以“节约硬盘空间”,在使用固态硬盘时把它打开。

要更新固态硬盘固件—真!

如果我们把固态硬盘比作一台小型的电脑,那么固件可以理解为其操作系统。固件控制固态硬盘一切的内部操作,可以直接影响固态硬盘的性能、稳定性以及寿命。

优秀的固件能减少固态硬盘不必要的写入,从而在提升固态硬盘性能的同时延长固态硬盘的寿命。所以我们要及时更新官方发布的最新固件。

开启Trim可以提升硬盘性能?—真!

Trim指令也叫做disable delete notify(禁用删除通知)。之前我们说过,固态硬盘删除一个数据是先给数据打上标记,等到系统要求在标记的地方写入数据的时候才会把不用的数据擦除,这样其实无法在最适当的时机做出最好的优化。

Trim就可以很好的解决这个问题,开启Trim之后,固态硬盘可以立即将需要删除的内容删除,而避免了等到要写入数据时候才删除数据的尴尬。

Trim没有改变原本要做的事情,只是提前做完了。所以在大家使用的时候,速度就上去了~Trim可以有效地降低写入放大,从而获得更高的吞吐量,增加固态硬盘的耐久度。

但是!!开启Trim后,对于误删的数据,想要恢复,基本就不可能了……

总结来说,固态硬盘越用越慢的原因是由于固态硬盘机制基于写入放大原理。所以为了保证固态硬盘可以一直高速运行,我们要:

  • 合理使用固态硬盘容量
  • 及时更新固件
  • 开启Trim模式
  • 不要开启磁盘碎片整理功能

最后,希望各位小伙伴的固态硬盘都可以“健康长寿,运行如飞”~~~

本文由 @哔哩哔哩 发布于弱电智能网 ,来自:中兴文档

题图来自Unsplash,基于CC0协议

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