Phenquestions
Di sisi lain, konsep baru telah diperkenalkan untuk mengoptimumkan prestasi, jangka hayat dan kebolehpercayaan peranti baru ini juga. Salah satu konsep tersebut ialah operasi TRIM.
Susun atur SSD
SSD sangat cepat dan semakin cepat dan lebih murah setiap tahun. Kebolehpercayaan mereka juga bertambah baik sejak awal. Walau bagaimanapun, SSD masih tidak boleh dipercayai seperti media magnetik, juga tidak tahan lama seperti cakera keras. Sebenarnya, mekanisme baca-tulis yang mendasari sangat berbeza dengan yang dilihat oleh seseorang di dalam HDD.
Untuk memahami masalah yang dialami oleh SSD, dan mengapa kita memerlukan operasi TRIM untuk mengatasi masalah tersebut, mari kita lihat struktur SSD terlebih dahulu. Data disimpan biasanya dalam kumpulan sel 4KB, yang disebut halaman. Halaman kemudian dikelompokkan ke dalam kelompok 128 halaman, disebut Blok dan setiap blok berukuran 512KB, untuk kebanyakan SSD.
Anda boleh membaca data dari halaman yang mengandungi beberapa maklumat atau anda boleh menulis data ke halaman yang bersih (tanpa data yang ada sebelumnya, hanya beberapa siri). Walau bagaimanapun, anda tidak boleh menimpa data pada halaman 4KB yang telah ditulis, tanpa menimpa semua 512KB yang lain.
Ini adalah akibat kenyataan bahawa voltan yang diperlukan untuk membalikkan 0 hingga 1 selalunya jauh lebih tinggi daripada yang sebaliknya. Lebihan voltan berpotensi membalikkan bit pada sel yang berdekatan dan data yang rosak.
Operasi Penghapusan Kemerosotan Prestasi SSD
Apabila data dikatakan 'dipadamkan' oleh OS, SSD hanya menandakan semua halaman yang sesuai sebagai tidak sah, dan bukannya menghapus data. Ini serupa dengan apa yang berlaku di dalam HDD juga, sektornya bertanda percuma dan bukannya memusatkan perhatian secara fizikal. Ini menjadikan operasi penghapusan jauh lebih pantas.
Sekiranya HDD, ini berfungsi dengan baik. Apabila data baru perlu ditulis, anda boleh menimpa data lama pada a dibebaskan sektor tanpa sebarang masalah atau kebimbangan mengenai sektor sekitarnya. HDD dapat mengubah data di tempat.
Sekiranya SSD, ini tidak begitu mudah. Katakan anda mengubah suai fail dan sesuai dengan perubahan satu halaman 4KB. Apabila anda cuba mengubah halaman 4KB dalam SSD, keseluruhan kandungan bloknya, 512KB keseluruhannya, perlu dibaca ke dalam cache (cache boleh dimasukkan ke dalam SSD atau ia boleh menjadi memori utama sistem) dan maka blok perlu dipadamkan dan kemudian anda boleh menulis data baru halaman 4KB sasaran anda. Anda juga perlu menulis semula baki 508KB data yang tidak diubah yang anda salin ke cache anda.
Hasil ini menambah fenomena Penguat Tulis di mana setiap operasi tulis diperkuat dengan operasi baca-ubah-tulis untuk sekeping data yang jauh lebih besar daripada data sebenar yang perlu disiapkan.
Pada mulanya, penguatan ini tidak muncul. SSD anda berprestasi sangat baik pada mulanya. Akhirnya, apabila blok diisi, titik yang tidak dapat dielakkan tercapai di mana semakin banyak operasi penulisan bermula yang melibatkan operasi baca-ubah-tulis-mahal. Pengguna mula menyedari bahawa SSD tidak berprestasi seperti yang dilakukan pada mulanya.
Pengawal SSD juga berusaha memastikan bahawa data tersebar di seluruh cakera. Sehingga semua mati mendapat tahap pemakaian yang sama. Ini penting kerana sel memori kilat cenderung cepat habis, dan oleh itu jika kita terus-menerus menggunakan hanya ribuan blok pertama yang mengabaikan SSD yang selebihnya, beberapa blok tersebut akan cepat usang. Penyebaran data di beberapa die juga meningkatkan prestasi anda kerana anda dapat membaca atau menulis data secara selari.
Namun, sekarang penulisan tersebar, meningkatkan kemungkinan blok memiliki halaman. Ini seterusnya mempercepat proses degradasi.
Perintah TRIM dan Pembebasan Blok
Perintah TRIM meminimumkan penurunan prestasi dengan memotong halaman yang tidak sah secara berkala. Contohnya, Windows 10 MENGATASI SSD anda sekali setiap minggu. Semua data yang telah ditandai sebagai dihapus oleh OS benar-benar dibersihkan dari sel memori oleh pengawal SSD ketika operasi itu dijalankan. Ya, ia masih perlu melalui operasi baca-ubah-tulis tetapi ia berlaku hanya seminggu sekali dan boleh dijadualkan pada waktu ketika sistem anda kebanyakannya ideal.
Kali berikutnya anda ingin menulis ke halaman, halaman itu sebenarnya kosong dan siap untuk operasi tulis langsung!
Kekerapan sebenar arahan TRIM bergantung pada jenis sistem yang anda jalankan. Pangkalan data cenderung melakukan banyak IO dan dengan itu memerlukan pemangkasan yang lebih kerap. Walau bagaimanapun, jika anda melakukannya terlalu kerap operasi pangkalan data akan menjadi perlahan untuk tempoh ketika TRIM dijalankan. Adalah tugas seorang arkitek sistem untuk mencari jadual dan kekerapan yang tepat.
Batasan
Perintah TRIM sangat berguna dalam menunda penurunan prestasi peranti anda. Ia membantu mengekalkan rata-rata prestasi peranti anda. Tetapi itu hanya secara purata.
Andaikan, jika anda bekerja dengan dokumen teks dan terus menulis ke fail, mengedit dan menyimpan sehingga anda tidak kehilangan kemajuan. Halaman yang menyimpan data dokumen masih perlu melalui kitaran baca-ubah-tulis-yang menyakitkan kerana TRIM bukanlah perkhidmatan yang sentiasa mengoptimumkan SSD anda. Walaupun ia berfungsi sebagai perkhidmatan, impak prestasi tetap dapat dilihat kerana ia disusun dalam mekanisme operasi SSD.
Menjalankan SSD TRIM juga terlalu kerap dapat mengurangkan jangka hayat simpanan anda. Oleh kerana semua penghapusan dan kitaran penulisan itu akan habis sel menjadikan data yang disimpan di dalamnya hanya boleh dibaca.
Kesimpulannya
Walaupun terdapat kekurangan pada SSD, ia tetap memberikan faedah prestasi yang besar jika dibandingkan dengan pemacu cakera keras tradisional. Seiring dengan bertambahnya bahagian pasaran untuk alat ajaib ini, lebih banyak usaha penyelidikan dan kejuruteraan akan diarahkan ke arah peningkatan teknologi yang mendasarinya.
Penjual sistem operasi, pembuatan cip SSD dan orang-orang yang menulis semua logik firmware rumit berkumpul untuk memberi kami peranti hebat ini. TRIM hanyalah salah satu daripada sekian banyak lapisan kerumitan yang terdapat di dalamnya.
Rujukan
- AnandTech dan penyelidikan dan tinjauan SSD mereka yang luar biasa.
- Artikel Wikipedia mengenai Tulis Penguat
- Tulis di Arstechnia mengenai SSD dan cara kerja dalamannya
