Tôi đã quyết định một số thông tin cơ bản có thể hữu ích trong việc làm cho câu trả lời này rõ ràng, nhưng như bạn có thể thấy tôi đã đi một chút OCD để bạn có thể muốn bỏ qua đến cuối và sau đó quay lại nếu cần. Mặc dù tôi biết một chút, tôi không phải là chuyên gia về SSD, vì vậy nếu có ai nhìn thấy lỗi EDIT . :).
Thông tin lai lịch:
SSD là gì?:
SSD hoặc ổ đĩa trạng thái rắn là một thiết bị lưu trữ không có bộ phận chuyển động. Thuật ngữ SSD thường được dùng để chỉ cụ thể là các ổ đĩa trạng thái rắn dựa trên nand-flash nhằm hoạt động như một giải pháp thay thế ổ cứng, nhưng thực tế chúng chỉ là một dạng của SSD, và thậm chí không phải là loại phổ biến nhất. Loại SSD phổ biến nhất là phương tiện di động dựa trên nand-flash như thẻ nhớ usb (ổ đĩa flash) và thẻ nhớ, mặc dù chúng hiếm khi được gọi là SSD. SSD cũng có thể dựa trên ram, nhưng hầu hết các ổ đĩa ram là phần mềm được tạo ra trái ngược với phần cứng vật lý.
Tại sao SSD Nand-flash dự định hoạt động như một ổ cứng thay thế tồn tại?:
Để chạy một hệ điều hành, và đó là phần mềm lưu trữ nhanh là bắt buộc. Đây là lúc ram phát huy tác dụng, nhưng trong lịch sử ram rất đắt và cpu không thể giải quyết được số lượng lớn. Khi bạn chạy một hệ điều hành hoặc lập trình các phần dữ liệu hiện được yêu cầu sẽ được sao chép vào ram của bạn, vì thiết bị lưu trữ của bạn không đủ nhanh. Một nút cổ chai được tạo ra, bởi vì bạn phải đợi dữ liệu được sao chép từ thiết bị lưu trữ chậm sang ram. Mặc dù không phải tất cả các ổ SSD flash đều có hiệu năng tốt hơn so với ổ cứng truyền thống, nhưng những ổ SSD giúp giảm bớt tắc nghẽn bằng cách cho thời gian truy cập nhanh hơn, tốc độ đọc và tốc độ ghi.
Nand-flash là gì?:
Lưu trữ flash là phương tiện lưu trữ sử dụng điện thay vì từ tính để lưu trữ dữ liệu. Nand-flash là bộ lưu trữ flash sử dụng cổng NAND. Không giống như A-flash là truy cập ngẫu nhiên, nand-flash được truy cập tuần tự.
Làm thế nào để SSD Nand-flash lưu trữ dữ liệu?:
Lưu trữ Nand-flash bao gồm các khối, các khối đó được chia thành các ô, các ô chứa các trang. Không giống như một ổ đĩa cứng sử dụng từ tính để lưu trữ dữ liệu, phương tiện flash sử dụng điện, vì dữ liệu này không thể được ghi đè; dữ liệu phải được xóa để sử dụng lại không gian. Thiết bị không thể xóa từng trang riêng lẻ; erasal phải xảy ra ở cấp độ khối. Vì dữ liệu không thể được ghi vào một khối đã được sử dụng (ngay cả khi không phải tất cả các trang trong đó), toàn bộ khối phải được xóa trước, và sau đó khối trống hiện có thể có dữ liệu được ghi vào các trang của nó. Vấn đề là bạn sẽ mất bất kỳ dữ liệu nào đã có trong các trang đó, bao gồm cả dữ liệu bạn không muốn loại bỏ! Để ngăn chặn dữ liệu hiện có này được giữ lại phải được sao chép ở một nơi khác trước khi thực hiện việc xóa khối.
Trên ổ cứng, một tấm từ tính được sử dụng để lưu trữ dữ liệu. Giống như bản ghi vinyl, bản có các bản nhạc và các bản nhạc này được chia thành các phần được gọi là các phần. Một cung có thể chứa một lượng dữ liệu nhất định (thường là 512 byte nhưng một số dữ liệu mới hơn là 4KB). Khi bạn áp dụng một lĩnh vực hệ thống tập tin được nhóm thành các cụm (dựa trên kích thước bạn chỉ định, được gọi là kích thước phân bổ hoặc kích thước cụm), và sau đó các tệp được ghi trên các cụm. Cũng có thể phân chia một khu vực để làm cho các cụm nhỏ hơn kích thước khu vực của bạn. Không gian không được sử dụng trong một cụm sau khi một tệp được ghi trên một cụm (hoặc một số) không thể sử dụng được, tệp tiếp theo bắt đầu trong một cụm mới. Để tránh nhiều không gian không thể sử dụng, mọi người thường sử dụng kích thước cụm nhỏ hơn, nhưng điều này có thể làm giảm hiệu suất khi ghi các tệp lớn. SSD Nand-flash không có tấm từ tính, họ sử dụng điện đi qua các khối bộ nhớ. Một khối được tạo thành từ các ô chứa các trang. Các trang có dung lượng X (thường là 4 KB) và do đó, số lượng trang sẽ xác định dung lượng của một khối (thường là 512 KB). Trên SSD, một trang tương đương với sector trên ổ cứng, vì cả hai đều đại diện cho bộ phận lưu trữ nhỏ nhất.
Mặc san lấp mặt bằng là gì?:
Các khối lưu trữ Nand-flash có thể được ghi vào và xóa một số lần giới hạn (được gọi là vòng đời của chúng). Để ngăn chặn ổ đĩa khỏi bị giảm công suất (khối chết), điều hợp lý là làm mòn các khối càng đều càng tốt. Vòng đời giới hạn cũng là lý do chính khiến nhiều người đề nghị không có tệp trang hoặc phân vùng trao đổi trong hệ điều hành của bạn nếu bạn đang sử dụng SSD dựa trên Nand-flash (mặc dù tốc độ truyền dữ liệu nhanh từ thiết bị sang ram cũng là chính yếu tố trong đề nghị đó).
Dự phòng là gì?:
Over Granting xác định sự khác biệt giữa có bao nhiêu không gian trống, so với lượng không gian xuất hiện. Các thiết bị lưu trữ dựa trên Nand-flash tuyên bố là nhỏ hơn so với chúng để có thể đảm bảo là các khối trống để xử lý rác sử dụng. Có một loại cung cấp vượt mức thứ hai được gọi là cung cấp năng động so với cung cấp mà chỉ đơn giản đề cập đến không gian trống đã biết trong không gian trống được hiển thị. Có hai loại động lực cung cấp quá mức: cấp độ hệ điều hành và cấp độ bộ điều khiển ổ đĩa. Ở cấp độ hệ điều hành, Trim có thể được sử dụng để giải phóng các khối mà sau đó có thể được ghi vào ngay lập tức. Ở cấp độ bộ điều khiển không gian ổ đĩa chưa phân bổ (không được phân vùng, không có hệ thống tập tin) có thể được sử dụng. Có nhiều khối miễn phí giúp ổ đĩa hoạt động với hiệu suất tốt nhất, bởi vì nó có thể ghi ngay lập tức.
Viết khuếch đại là gì?:
Vì phương tiện Nand-flash yêu cầu xóa một khối trước khi có thể ghi, nên mọi dữ liệu trong khối không bị xóa phải được sao chép sang một khối mới bằng cách xử lý rác. Những ghi bổ sung được gọi là khuếch đại ghi.
Trim là gì?:
Hệ điều hành được xây dựng với các ổ đĩa cứng truyền thống trong tâm trí. Hãy nhớ một ổ cứng truyền thống có thể ghi đè trực tiếp dữ liệu. Khi bạn xóa một tệp, hệ điều hành sẽ đánh dấu nó là đã xóa (không sao để ghi đè lên), nhưng dữ liệu vẫn ở đó cho đến khi một thao tác ghi xảy ra ở đó. Trên SSD dựa trên Nand-flash, đây là một vấn đề, vì trước tiên dữ liệu phải bị xóa. Việc xóa xảy ra ở cấp độ khối nên có thể có thêm dữ liệu không bị xóa. Xử lý rác sao chép bất kỳ dữ liệu nào không thể xóa thành các khối trống và sau đó các khối được đề cập có thể bị xóa. Tất cả điều này làm mất thời gian và gây ra việc viết không cần thiết (khuếch đại ghi)! Để giải quyết vấn đề này, một tính năng gọi là Trim đã được thực hiện. Trim cung cấp cho hệ điều hành sức mạnh để báo cho SSD để xóa các khối có trang chứa dữ liệu, hệ điều hành đã được đánh dấu là đã bị xóa trong khoảng thời gian khi bạn không yêu cầu thao tác ghi ở đó. Bộ sưu tập rác thực hiện điều đó và do đó, các khối kết quả được giải phóng để hy vọng việc ghi có thể xảy ra với các khối không cần phải xóa trước, giúp quá trình nhanh hơn và giúp giảm mức khuếch đại ghi xuống mức tối đa. Điều này không được thực hiện trên cơ sở tập tin; Trim sử dụng địa chỉ khối logic. LBA chỉ định những lĩnh vực (trang) cần xóa và việc xóa xảy ra ở cấp độ khối. và giúp giảm khuếch đại ghi xuống mức tối thiểu. Điều này không được thực hiện trên cơ sở tập tin; Trim sử dụng địa chỉ khối logic. LBA chỉ định những lĩnh vực (trang) cần xóa và việc xóa xảy ra ở cấp độ khối. và giúp giảm khuếch đại ghi xuống mức tối thiểu. Điều này không được thực hiện trên cơ sở tập tin; Trim sử dụng địa chỉ khối logic. LBA chỉ định những lĩnh vực (trang) cần xóa và việc xóa xảy ra ở cấp độ khối.
Câu trả lời cho câu hỏi của bạn "Nhược điểm của việc phân vùng SSD?":
SSD dựa trên Ram:
Hoàn toàn không có bất lợi vì chúng là truy cập ngẫu nhiên!
SSD dựa trên Nand-flash:
Những bất lợi duy nhất nảy ra trong đầu tôi là:
Việc cân bằng hao mòn sẽ không có nhiều không gian trống để chơi, bởi vì các thao tác ghi sẽ được trải rộng trên một không gian nhỏ hơn, do đó bạn "có thể", nhưng không nhất thiết sẽ làm hao mòn phần đó của ổ đĩa nhanh hơn bạn nếu toàn bộ ổ đĩa là một phân vùng duy nhất trừ khi bạn sẽ thực hiện hao mòn tương đương trên các phân vùng bổ sung (ví dụ: khởi động kép).
Giống như ổ cứng, ổ SSD không phải là truy cập tuần tự, vì vậy mọi dữ liệu bạn viết / đọc từ các phân vùng bổ sung sẽ ở xa hơn so với "có thể" nếu nó được ghi trong một phân vùng duy nhất, vì mọi người thường để lại không gian trống trong phân vùng của họ . Điều này sẽ tăng thời gian truy cập cho dữ liệu được lưu trữ trên các phân vùng bổ sung.
Tổng dung lượng ít hơn làm tăng khả năng ghi các tệp bị phân mảnh và trong khi tác động hiệu năng là nhỏ, hãy nhớ rằng nó thường được coi là một ý tưởng tồi để chống phân mảnh ổ SSD nand-flash vì nó sẽ làm hỏng ổ đĩa. Tất nhiên tùy thuộc vào hệ thống tập tin nào bạn đang sử dụng, kết quả là phân mảnh cực kỳ thấp, bởi vì chúng được thiết kế để ghi toàn bộ tập tin bất cứ khi nào có thể thay vì đổ nó khắp nơi để tạo tốc độ ghi nhanh hơn.
Tôi muốn nói rằng có nhiều phân vùng thì không sao, nhưng việc cân bằng hao mòn có thể là vấn đề đáng lo ngại nếu bạn có một số phân vùng nhận được nhiều hoạt động ghi và những phân vùng khác thì rất ít. Nếu bạn không phân vùng không gian, bạn không có kế hoạch sử dụng, và thay vào đó để lại cho việc cung cấp năng động, bạn có thể nhận được tăng hiệu suất vì sẽ dễ dàng hơn trong việc giải phóng các khối và ghi dữ liệu tuần tự. Tuy nhiên, không có thông tin nào cho rằng không gian cung cấp quá mức sẽ cần thiết đưa chúng ta trở lại điểm số 1 về việc cân bằng độ mòn.
Một số người khác trong chủ đề này đã đưa ra cuộc thảo luận về cách phân vùng sẽ ảnh hưởng đến những đóng góp của Trim đối với việc cung cấp năng động. Theo hiểu biết của tôi, TRIM được sử dụng để chỉ ra các lĩnh vực (trang) có dữ liệu được gắn cờ để xóa và do đó, xử lý rác có thể xóa các khối đó. Không gian trống này chỉ đóng vai trò động trong việc cung cấp trong phân vùng THAT, bởi vì các cung đó là một phần của cụm được sử dụng bởi hệ thống tệp của phân vùng đó; các phân vùng khác có hệ thống tập tin riêng của họ. Tuy nhiên tôi có thể hoàn toàn sai về điều này vì toàn bộ ý tưởng về việc cung cấp quá mức đối với tôi là không rõ ràng vì dữ liệu sẽ được ghi vào những nơi thậm chí không có hệ thống tập tin hoặc xuất hiện trong dung lượng ổ đĩa. Điều này làm cho tôi tự hỏi nếu có lẽ không gian cung cấp quá mức được sử dụng trên cơ sở tạm thời trước khi một hoạt động ghi tối ưu hóa cuối cùng cho các khối trong một hệ thống tập tin? Tất nhiên những đóng góp của Trim cho việc cung cấp năng động trong hệ thống tập tin sẽ không phải là tạm thời vì chúng có thể được viết trực tiếp vì chúng đã ở trong không gian có thể sử dụng được. Đó là lý thuyết của tôi ít nhất. Có lẽ sự hiểu biết của tôi về filesytems là sai? Tôi đã không thể tìm thấy bất kỳ tài nguyên nào đi vào chi tiết về điều này.