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【科普】這是不常用的術語,但對SSD固態硬盤很重要

存儲那些事兒 ? 2019-02-27 11:46 ? 次閱讀

上期簡單了解了些SSD的常用術語,現在我們再講講些更復雜的術語。雖然并不常見,但卻與SSD的性能與壽命息息相關。


1. 寫入放大( WA):

寫入放大會對閃存P/E次數造成磨損。在存儲過程,數據會在閃存上被反復的移動整理,造成閃存上的寫入量大于實際文件寫入量,這個過程成為寫入放大。

2.webp.jpg

寫入放大曾是SSD壽命的天敵,但現在隨著主控的優化,減少了數據的重復存取,也讓閃存的壽命得到保證。


2.垃圾回收( GC

SSD內部的數據存儲,為了空間容量能夠充足,需要不斷的對數據進行移動整理,將零碎的資料整合并打包。

3.webp.jpg

但在SSD上,并不具備“剪切”數據的功能,要移動零碎文件的位置,需進行的操作是“復制到新位置-與其他零碎文件合并-刪除舊文件”,這一系列操作就簡稱GC垃圾回收機制。


3.預留空間(OP)

OP空間概念,在U盤時代就已經出現。預留的空間,即是SSD上看不到也不可操作的部分容量。OP的設置可大可小,也就出現了120G與128G的區別。

4.webp.jpg

OP空間一般分為兩種,一級OP 由廠家預留,二級OP 由文件系統預留和分區預留。

預留空間( 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SSD將無法正常工作,因此就需要數據平均分配寫入到每顆閃存上。

5.webp.jpg

而如何實現數據分配的雨露均占,就需要磨損平衡( WL)。通過智能分配,實現多顆閃存的P/E消耗值都基本相同。所有塊相互分擔,才能讓壽命達到最長久。


5.TRIM指令

前面GC我們談到,在進行數據復寫的同時,數據位置會被騰空在進行寫入。但在寫入的同時如果還進行GC操作,不僅會影響SSD性能發揮。

6.webp.jpg

此TRIM指令,就是把要刪除的塊先標記起來,等到空閑或需要用時再進行刪除操作。可以理解為SSD支持Trim,那就可以確保長期使用不掉速,否則SSD會隨著使用時間越長速度就越慢。


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據。可以理解為恢復到出廠時狀態的命令,對SSD的壽命與正常使用沒有影響。

7.webp.jpg

通過SE操作之后,數據恢復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,可以先進行安全擦除( SE)再進行處理。


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


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