16Aug
Odredbe su jasne: Solid-state pogoni usporavaju dok ih popunjavate. Napunite svoj statički disk blizu kapaciteta i njegova će se značajka pisanja dramatično smanjivati. Razlog zašto leži u načinu rada SSD-ova i NAND Flash spremišta.
Punjenje pogona na kapacitet je jedna od stvari koju nikada ne biste trebali raditi sa statičkim pogonom. Skoro cijeli pogon čvrstog stanja bit će puno sporiji za pisanje, usporavajući vaše računalo.
Isprazni blokovi i djelomično ispunjeni blokovi
Kad napišete datoteku na statički disk, traži prazne blokove i ispunjava ih. Pisanje praznog bloka je najbrži mogući postupak pisanja. Zato novi operacijski sustavi( Windows 7 i noviji) podržavaju značajku TRIM koja automatski briše podatke datoteke s statičkog diska čim izbrišete datoteku u operacijskom sustavu. To se razlikuje od magnetskih tvrdih diskova, gdje se bitovi izbrisanih datoteka sjednu na tvrdom disku.
Ne sjedaju na statičkom pogonu - TRIM osigurava da se blok prazni, tako da SSD može brzo ubaciti nove podatke u prazan blok u budućnosti. Pisanje nad već napisanim sektorom jednako je brzo kao pisanje u praznom sektoru na mehaničkom tvrdom disku, ali statični disk mora izbrisati blok prije pisanja na njega.
NAND Flash memorija zapisuje podatke u 4 KB stranice unutar 256 KB blokova. Da biste dodali dodatne stranice djelomično ispunjenom bloku, pogon čvrstog stanja mora izbrisati cijeli blok prije nego što ga ponovno unesete.
Kao što se napuni vaš statički disk, sve je manje i manje praznih blokova. Na njihovom su mjestu djelomično ispunjeni blokovi. Pogon čvrstog stanja ne može samo napisati nove podatke na djelomično popunjene blokove - koji će izbrisati postojeće podatke. Umjesto jednostavne operacije pisanja, pogon čvrstog stanja mora čitati vrijednost bloka u njegovu predmemoriju, izmijeniti vrijednost novim podacima, a potom ga zapisati. Imajte na umu da će pisanje datoteke vjerojatno uključivati pisanje na mnoge blokove, tako da to može uvesti značajnu količinu dodatne odgode.
TRIM ne objedinjuje djelomično napunjene blokove
Ako ispunite vozilo do kapaciteta ili u blizini kapaciteta, vjerojatno ćete završiti s mnogim djelomično ispunjenim blokovima nakon brisanja datoteka. Naredba TRIM usmjerava samo statički disk za uklanjanje podatkovnih datoteka kada je datoteka izbrisana. Ne prisiljava pogon da izvrši bilo kakvu operaciju čišćenja. Drugim riječima, napunite statički disk kapaciteta prije brisanja datoteka i vjerojatno ćete završiti s puno djelomično ispunjenih blokova. Pogon neće izaći sa svoje strane za konsolidaciju tih djelomično napunjenih blokova u pune blokove, oslobađajući prazne blokove. Pogon će i dalje biti ispunjen djelomično ispunjenim blokovima, a performanse pisanja bit će degradirane.
Prepravljanje i sakupljanje smeća
Kako bi se spriječilo da potrošači napune svoje čvrstoće i završavaju sa ozbiljno poniženim performansama, proizvođači SSD-a odlaze na put prema tome.
Pogoni na čvrstom stanju potrošača obično izdvajaju oko 7% svoje ukupne flash pohrane i čine ga nedostupnim korisnicima. To je poznato kao "overprovisioning" - dodatni hardver za pohranu se dodaje pogonu, ali nije vidljiv računalu kao dostupnu pohranu koju može koristiti. Rezervna površina osigurava da pogon nikada ne bude posve pun - uvijek će imati neki slobodni kapacitet kako bi se održala stabilnost pisanja.
Svaki upravljač pogona čvrstog stanja ima algoritam sakupljanja smeća kako bi pokušao ublažiti taj problem. Kad pogon postane pun, potražit će djelomično ispunjene blokove i početi ih konsolidirati, oslobađajući što više praznih blokova. Različiti pogoni čvrstog stanja izvode ove operacije u različitim vremenima i pragovima - to ovisi o pogonskom kontroleru.
Benchmark dokazi
Anandtech je proveo razne mjerila s različitim pogonima kako bi zaustavio odnos između slobodnog prostora čvrstog stanja i konzistentnosti performansi pisanja. Prilikom popunjavanja praznog pogona, vrlo su rano u procesu pronašli visoki pisač i značajan pad jer su pisanje operacija nastavilo s popunjavanjem pogona.
Postavljanje na stranu više slobodnog prostora na pogonima pomoglo je da performanse ostanu konzistentne, jer je osigurano da pogon uvijek mora imati dovoljno praznih blokova.
Otkrili su da "minimalna učinkovitost znatno poboljšava nakon što ste pogodili 25% rezervnu površinu za te pogone [potrošača]". Njihova je konačna preporuka bila da trebate "planirati korištenje samo oko 75% kapaciteta vašeg pogona ako želite dobarravnoteža između dosljednosti i kapaciteta izvedbe. "
Ako imate statički disk, trebali biste pokušati izbjeći korištenje više od 75% svojeg kapaciteta. Kupite veći disk s više prostora za pohranu nego što je potrebno i osigurat ćete da uvijek imate dosljednu izvedbu pisanja. Srećom, SSD postupno postaje mnogo jeftiniji, tako da to nije tako skupo kao što je nekoć bilo.
Image Credit: Sorter na Wikimedijinu, Simon Wüllhorst na Flickr