你是否感覺(jué)固態(tài)硬盤越用越慢？這是咋回事呢？
江湖上關(guān)于固態(tài)硬盤傳說(shuō)那么多，哪些是真的呢？
01
固態(tài)硬盤為啥越用越慢？
要想回答這個(gè)問(wèn)題，就不得不提到固態(tài)硬盤的擦寫過(guò)程（P/E）。
為了便于理解，我們用這些小格子代表閃存的單位存儲(chǔ)空間，其中白色的格子表示空白的存儲(chǔ)空間，藍(lán)色的格子表示已存有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間。用小格子組成的灰色區(qū)域表示一塊儲(chǔ)存區(qū)域。
當(dāng)你刪除了某個(gè)文件，硬盤并不會(huì)立刻擦除對(duì)應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，而是會(huì)給它打上一個(gè)標(biāo)記：“空”。
當(dāng)你要存儲(chǔ)某個(gè)文件時(shí)，硬盤也不會(huì)在標(biāo)記的位置寫入新的數(shù)據(jù)，而是會(huì)把數(shù)據(jù)存進(jìn)空白的區(qū)域，利用更多的存儲(chǔ)空間。
隨著讀寫次數(shù)的增加，硬盤里的空白區(qū)域很快就被用的差不多了，此時(shí)如果還要寫入新的數(shù)據(jù)，就需要把這些帶有標(biāo)記的位置騰出來(lái)，也就是擦除帶標(biāo)記的數(shù)據(jù)。
但要擦除數(shù)據(jù)，不能只清除對(duì)應(yīng)的格子，而是必須把一整塊區(qū)域清空，才能寫入新的數(shù)據(jù)。
這個(gè)過(guò)程被稱作寫入放大（WAF），它意味著更復(fù)雜的步驟、更長(zhǎng)的耗時(shí)、以及更多的擦寫次數(shù)。
我們舉一個(gè)具體的例子：
當(dāng)要寫入一個(gè)的數(shù)據(jù)“7”時(shí)，最壞的情況是一個(gè)塊里已經(jīng)沒(méi)有干凈的格子了，但是其中無(wú)效的數(shù)據(jù)（標(biāo)記為“空”）能夠擦除，所以要把全部的數(shù)據(jù)都讀到緩存，擦除區(qū)域內(nèi)里的所有數(shù)據(jù)，再把新數(shù)據(jù)寫進(jìn)去。
那么這個(gè)操作帶來(lái)的寫入放大就是：原本只需要寫入一個(gè)格子，實(shí)際上卻造成了整個(gè)塊的寫入操作。
同一時(shí)間還造成原本僅僅需要簡(jiǎn)單一步寫入數(shù)據(jù)的操作變成了：
緩存讀取整個(gè)區(qū)域-緩存修改數(shù)據(jù)-擦除清空整個(gè)區(qū)域-寫入所有數(shù)據(jù)，共四步操作，與直接寫入相比延遲將大大增加。
所以說(shuō)：固態(tài)硬盤越用越慢？還不怪你塞的太滿~
知識(shí)豐富的小伙伴都知道，對(duì)于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)256和512這樣的數(shù)才是“整數(shù)”，為什么市面上的固態(tài)硬盤經(jīng)常是240G或者480G呢？這是通過(guò)預(yù)留空間，強(qiáng)行阻止大家把硬盤塞滿，從而延長(zhǎng)硬盤的使用時(shí)間。
把磁盤塞得太滿雖說(shuō)會(huì)影響固態(tài)硬盤的性能，但是真正影響壽命的其實(shí)是擦寫次數(shù)，當(dāng)擦寫次數(shù)到極限時(shí)，固態(tài)硬盤就會(huì)損壞，里面的數(shù)據(jù)也會(huì)丟失，那么該如何判斷固態(tài)硬盤可以“活”多久呢？
02
如何計(jì)算固態(tài)硬盤壽命
固態(tài)硬盤壽命計(jì)算非常簡(jiǎn)單：
舉例說(shuō)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(jì)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(shí)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(yàn)！那些都是真的嗎？讓小編悄悄告訴你~
分區(qū)會(huì)影響固態(tài)硬盤使用性能—假！
固態(tài)硬盤分區(qū)基本不會(huì)影響硬盤性能。
有人可能會(huì)說(shuō)“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在C盤，讀取速度最快”,“每分一個(gè)區(qū)，系統(tǒng)都會(huì)預(yù)留一定的緩存，造成一定的容量浪費(fèi)?！薄安翆懘螖?shù)是有限制的，長(zhǎng)期對(duì)系統(tǒng)C盤讀寫，可能會(huì)導(dǎo)致縮短壽命。”其實(shí)對(duì)于固態(tài)硬盤來(lái)說(shuō)，這些擔(dān)心都是多余的！
機(jī)械硬盤主軸是以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣掃過(guò)的磁盤扇區(qū)面積，靠外圈的永遠(yuǎn)大于靠?jī)?nèi)圈的，C盤位于外圈，單位時(shí)間內(nèi)，磁頭掃過(guò)的扇區(qū)面積最大，所以系統(tǒng)裝進(jìn)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(méi)有機(jī)械盤的機(jī)械結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)無(wú)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(jí)，在垃圾回收、預(yù)留OP空間、自動(dòng)分配、擦寫均衡等功能方面日益成熟。不用擔(dān)心分區(qū)會(huì)造成容量浪費(fèi)或者某一位置的過(guò)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(fèi)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(jī)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(gè)磁盤的不同地方，就產(chǎn)生了磁盤碎片。在存新刪舊的過(guò)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(shí)間，也增加了能耗。
因此磁盤碎片整理功能就是通過(guò)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(shí)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(shí)間幾乎為零：固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)單元，是基于閃存顆粒的電子存儲(chǔ)，因而在尋道時(shí)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(dāng)于一次全盤讀寫，相當(dāng)于擦寫次數(shù)減1，可見(jiàn)磁盤整理多么損耗固態(tài)硬盤壽命。
其實(shí)，系統(tǒng)識(shí)別到安裝的是固態(tài)硬盤后，都會(huì)默認(rèn)關(guān)閉這個(gè)功能。所以我們不要因?yàn)榭雌饋?lái)可以“節(jié)約硬盤空間”，在使用固態(tài)硬盤時(shí)把它打開(kāi)。
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(tái)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(shí)延長(zhǎng)固態(tài)硬盤的壽命。所以我們要及時(shí)更新官方發(fā)布的最新固件。
開(kāi)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(shuō)過(guò)，固態(tài)硬盤刪除一個(gè)數(shù)據(jù)是先給數(shù)據(jù)打上標(biāo)記，等到系統(tǒng)要求在標(biāo)記的地方寫入數(shù)據(jù)的時(shí)候才會(huì)把不用的數(shù)據(jù)擦除，這樣其實(shí)無(wú)法在最適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)做出最好的優(yōu)化。
Trim就可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題，開(kāi)啟Trim之后，固態(tài)硬盤可以立即將需要?jiǎng)h除的內(nèi)容刪除，而避免了等到要寫入數(shù)據(jù)時(shí)候才刪除數(shù)據(jù)的尷尬。
Trim沒(méi)有改變?cè)疽龅氖虑?，只是提前做完了?/strong>所以在大家使用的時(shí)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?。￠_(kāi)啟Trim后，對(duì)于誤刪的數(shù)據(jù)，想要恢復(fù)，基本就不可能了……
總結(jié)來(lái)說(shuō)，固態(tài)硬盤越用越慢的原因是由于固態(tài)硬盤機(jī)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(yùn)行，我們要：
合理使用固態(tài)硬盤容量
及時(shí)更新固件
開(kāi)啟Trim模式
不要開(kāi)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(zhǎng)壽，運(yùn)行如飛”~~~
轉(zhuǎn)載內(nèi)容僅代表作者觀點(diǎn)
不代表中科院物理所立場(chǎng)
來(lái)源：中興文檔
編輯：fiufiu
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