16Aug

Зашто се чврсти дискови успоравају док их напуните

Речници су јасни: Солид стате дривес успорити када их попуњавате.Напуните свој ССД уређај у скоро капацитет и перформансе писања ће драматично смањити.Разлог зашто лежи на начину на који ССД и НАНД Фласх складиштење функционишу.

Пуњење погона на капацитет је једна од ствари које никад не треба радити са ССД уређајем.Скоро пуно ССД-а ће имати много спорије операције писања, успоравајући ваш рачунар.

Празни блокови и делимично испуњени блокови

Када напишете датотеку у ваш ССД уређај, тражи празне блокове и попуњава их.Писање у празан блок је најбржа могућност писања.Због тога нови оперативни системи( Виндовс 7 и новији) подржавају ТРИМ функцију која аутоматски брише податке датотеке из ССД-а чим избришете датотеку у оперативном систему.Ово функционише другачије од магнетних чврстих дискова, где се битови избрисаних датотека налазе на чврстом диску.

Они не седе на солид стате дриве-у - ТРИМ осигурава да се блок испразни тако да ССД може у будућности брзо написати нове податке у празан блок.Писање већ писаног сектора је исто тако брзо као и писање у празан сектор на техничком чврстом диску, али ССД уређај мора избрисати блок прије него што га упише.

НАНД Фласх меморија пише податке на 4 КБ странице унутар 256 КБ блокова.Да бисте додали додатне странице у делимично испуњени блок, ССД уређај мора обрисати читав блок пре него што пише податке.

Како ваш ССД уређај напуни, доступно је мање и мање празних блокова.На њиховом месту су делимично испуњени блокови.Солид стате дриве не може само да упише нове податке овим делимично испуњеним блоковима - што би избрисало постојеће податке.Уместо једноставне операције писања, ССД мора да прочита вредност блока у својој кеш меморији, модификује вредност новим подацима, а затим га напише.Имајте на уму да ће писање датотеке вероватно укључити писање у мноштво блокова, тако да то може увести знатну количину додатних кашњења.

ТРИМ не консолидује делимично испуњене блокове

Ако напуните погон на капацитет или близу капацитета, вероватно ћете завршити са пуно парцијално попуњених блокова након што избришете датотеке.Команда ТРИМ само усмерава ССД уређај да уклања податке о фајлу када је датотека избрисана.Он не приморава погон да врши било какву операцију чишћења.

Другим речима, пре брисања датотека напуните ССД уређај и вероватно ћете завршити са пуно делимично испуњених блокова.Погон неће ићи са своје стране да би ове делимично напуњене блокове учврстио у пуну блокаду, ослобађајући празне блокове.Погон ће и даље бити пун дијелова напуњених блокова и перформансе писања ће бити деградиране.

Оверпровидинг и сакупљање смећа

Да би спречили потрошаче да попуне своје чврсте дискове и заврше са озбиљним деградираним перформансама, произвођачи ССД-а излазе на пут како би се супротставили овом.

ССД уређаји често издвајају око 7% укупног флеш меморије и онемогућавају корисника.Ово је познато као "оверпровисинг" - додатни хардвер за складиштење се додаје на уређај, али није видљив рачунару као доступном спремишту које може користити.Резервна површина осигурава да погон никада не може постати потпуно пун - увек ће бити резервних капацитета да би се одржали стабилни написи.

Сваки контролер ССД-а има алгоритам за прикупљање смећа како би покушао ублажити овај проблем.Кад се диск постане пун, он ће тражити делимично напуњене блокове и почети да их консолидује, што ослобађа што више празних блокова.Разни ССД уређаји покрећу ове операције у различитим временима и праговима - то зависи од управљачког погона уређаја.

Бенцхмарк Евиденце

Анандтецх је извршио низ бенчмаркова са различитим погонима како би смањио однос између резервне површине ССД уређаја и конзистентности перформанси писања.Приликом попуњавања празног уређаја, они су пронашли високе перформансе писања врло рано у процесу и значајан пад док су операције писања наставиле да попуњавају погон.

Одређивање више резервне површине на дисковима омогућило је да перформансе остају конзистентне, јер је обезбедило да диск мора увек имати довољно празних блокова.

Утврдили су да се "минималне перформансе знатно побољшавају када погодите 25% резервне површине за ове [потрошачке] погоне." Њихова коначна препорука је била да требате "планирати кориштење само око 75% капацитета [вашег диска] ако желите добрубаланс између конзистентности перформанси и капацитета. "

Ако имате ССД уређај, покушајте да избегнете коришћење више од 75% капацитета.Купите већу диск јединицу са више простора за складиштење него што вам је потребно и обезбедићете да увек имате доследне перформансе писања.Срећом, ССД постепено постају много јефтинији, тако да ово није тако скупо као што је некад било.

Имаге Цредит: Музички сортер на Викимедиа Цоммонс-у, Симон Вуллхорст на Флицкр