لماذا محركات الدولة الصلبة تبطئ كما كنت ملء لهم

المعايير واضحة: محركات أقراص الحالة الصلبة تبطئ أثناء ملئها.قم بملء محرك الأقراص الصلبة الخاص بك إلى القدرة القريبة وسوف يقلل أداء الكتابة بشكل كبير.السبب يكمن في الطريق سواقات و ناند فلاش تخزين العمل.

إن ملء محرك الأقراص إلى السعة هو أحد الأشياء التي يجب ألا تفعلها مع محرك أقراص الحالة الصلبة.وهناك محرك أقراص الحالة الصلبة الكامل تقريبا لديها عمليات الكتابة أبطأ بكثير، وإبطاء جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

كتل فارغة وكتل معبأة جزئيا

عند كتابة ملف إلى محرك أقراص الحالة الصلبة، فإنه يبحث عن كتل فارغة ويملأ لهم.الكتابة إلى كتلة فارغة هي أسرع عملية الكتابة الممكنة.هذا هو السبب في أنظمة التشغيل الجديدة( ويندوز 7 والإصدارات الأحدث) دعم ميزة تريم، الذي يحذف تلقائيا بيانات الملف من محرك أقراص الحالة الصلبة بمجرد حذف الملف في نظام التشغيل الخاص بك.هذا يعمل بشكل مختلف عن محركات الأقراص الصلبة المغناطيسية، حيث يجلس بت من الملفات المحذوفة حول القرص الصلب.

أنها لا تجلس حول محرك أقراص الحالة الصلبة - تريم يضمن أن يتم تفريغ كتلة بحيث يمكن سد بسرعة كتابة بيانات جديدة إلى كتلة فارغة في المستقبل.الكتابة على قطاع مكتوب بالفعل هو بنفس سرعة الكتابة إلى قطاع فارغ على القرص الصلب الميكانيكي، ولكن محرك الأقراص الصلبة يجب مسح كتلة قبل الكتابة إليها.

ذاكرة فلاش ناند يكتب البيانات في صفحات 4 كب داخل كتل 256 كب.لإضافة صفحات إضافية إلى كتلة مليئة جزئيا، يجب مسح محرك أقراص الحالة الصلبة كتلة كاملة قبل كتابة البيانات مرة أخرى إليه.

كما يملأ محرك الأقراص الصلبة الخاص بك، وعدد أقل من كتل فارغة المتاحة.في مكانها هي كتل شغل جزئيا.لا يمكن لمحرك الأقراص الصلبة فقط كتابة البيانات الجديدة إلى هذه الكتل المليئة جزئيا - والتي من شأنها محو البيانات الموجودة.بدلا من عملية كتابة بسيطة، محرك الأقراص الصلبة يجب أن قراءة قيمة كتلة في ذاكرة التخزين المؤقت، تعديل القيمة مع البيانات الجديدة، ومن ثم كتابته مرة أخرى.نضع في اعتبارنا أن كتابة ملف من المرجح أن تنطوي الكتابة إلى العديد من كتل، لذلك هذا يمكن أن يقدم قدرا كبيرا من التأخير إضافية.

تريم لا يتم دمج كتل معبأة جزئيا

إذا قمت بملء محرك أقراص إلى سعة أو قدرة قريبة، فمن المحتمل أن ينتهي بك الأمر مع العديد من كتل شغل جزئيا بعد حذف الملفات.الأمر تريم يوجه فقط محرك أقراص الحالة الصلبة لإزالة بيانات الملف عند حذف الملف.فإنه لا يجبر محرك للقيام بأي نوع من عملية التنظيف.

وبعبارة أخرى، قم بملء محرك أقراص الحالة الصلبة إلى السعة قبل حذف الملفات وستنتهي على الأرجح مع العديد من كتل شغل جزئيا.محرك الأقراص لن تخرج من طريقها لتعزيز هذه كتل مليئة جزئيا في كتل كاملة، وتحرير كتل فارغة.محرك الأقراص سوف يكون لا يزال مليئا كتل مملوءة جزئيا وسوف تتحلل أداء الكتابة.

مجموعة التوريد الزائد والقمامة

لمنع المستهلكين من تعبئة محركات الأقراص الصلبة وتنتهي بأداء شديد التدهور، فإن مصنعي سد يخرجون عن طريقهم لمواجهة ذلك.

غالبا ما تخصص محركات الأقراص الصلبة ذات المستوى المستهلك حوالي 7٪ من إجمالي سعة التخزين الفلاش وتجعلها غير متاحة للمستخدم.ويعرف هذا باسم "أوفيربوسيتيونينغ" - يتم إضافة أجهزة تخزين إضافية إلى محرك الأقراص ولكن غير مرئية للكمبيوتر كما تخزين المتاحة التي يمكن استخدامها.منطقة الغيار يضمن أن محرك الأقراص لا يمكن أبدا أن تصبح كاملة تماما - سيكون هناك دائما بعض القدرة الاحتياطية للمساعدة في الحفاظ على أداء الكتابة مستقرة.

كل وحدة تحكم محرك أقراص الحالة الصلبة لديها خوارزمية جمع القمامة في محاولة للتخفيف من هذه المشكلة.عندما يصبح محرك الأقراص الكامل، وسوف ننظر كتل مليئة جزئيا والبدء في توحيد لهم، وتحرير أكبر عدد ممكن من كتل فارغة ممكن.تقوم محركات الأقراص الصلبة المختلفة بتشغيل هذه العمليات في أوقات وعتبات مختلفة - وهذا يعتمد على وحدة تحكم القيادة.

الأدلة المرجعية

أجرى أناندتيش مجموعة متنوعة من المعايير مع محركات أقراص مختلفة لاستخلاص العلاقة بين المساحة الاحتياطية لمحرك الأقراص الصلبة واتساق أداء عمليات الكتابة.عند ملء محرك أقراص فارغ، وجدوا أداء الكتابة عالية جدا في وقت مبكر جدا من العملية وانخفاض كبير مع استمرار عمليات الكتابة لملء محرك الأقراص.

ساعد تخصيص المزيد من المساحة الاحتياطية على محركات الأقراص على الحفاظ على الاتساق في الأداء، حيث تضمن أن يكون محرك الأقراص دائما ما يكفي من الكتل الفارغة الجاهزة.

وجدوا أن "الحد الأدنى من الأداء يتحسن بشكل كبير بمجرد أن تصل إلى 25٪ مساحة احتياطية لهذه المحركات [المستهلك]". وكانت التوصية النهائية التي يجب أن "تخطط لاستخدام فقط حوالي 75٪ من سعة [محرك الأقراص الخاص بك] إذا كنت تريد جيدةالتوازن بين اتساق الأداء وقدراته ".

إذا كان لديك محرك أقراص الحالة الصلبة، يجب أن تحاول تجنب استخدام أكثر من 75٪ من قدرته.يمكنك شراء محرك أقراص أكبر مع سعة تخزين أكبر مما تحتاج إليه، وستضمن أن يكون لديك دائما أداء ثابت للكتابة.لحسن الحظ، سواقات تصبح تدريجيا أرخص بكثير، لذلك هذا ليس مكلفا كما كان مرة واحدة.

إيماج كريديت: فارز الموسيقى في ويكيميديا ​​كومنز، سيمون وولهورست على فليكر