SSD

Kas ir SSD TRIM?

Kas ir SSD TRIM?
SSD ir pilnīgi atšķirīgs datu nesējs, salīdzinot ar tiem, kas pastāvēja pirms tā. Magnētiskie nesēji, īpaši vērpšanas diski, ir ieviesuši daudz tādu jēdzienu kā sektora lielums, sadalīšana, sadrumstalotība utt. Dažas no šīm idejām ir atdarinātas arī programmaparatūras cietvielu ierīcēs.

No otras puses, ir ieviesti jauni jēdzieni, lai optimizētu šo jauno ierīču veiktspēju, kalpošanas laiku un uzticamību. Viens no šādiem jēdzieniem ir TRIM darbība.

SSD izkārtojums

SSD ir ļoti ātri un katru gadu kļūst arvien ātrāki un lētāki. Viņu uzticamība arī kopš viņu darbības sākuma ir diezgan daudz uzlabojusies. Tomēr SSD joprojām nav tik uzticami kā magnētiskie datu nesēji, un arī tie nav tik izturīgi kā cietais disks. Patiesībā pamatā esošie lasīšanas un rakstīšanas mehānismi ļoti atšķiras no tā, ko redz HDD iekšpusē.

Lai saprastu problēmas, ar kurām cieš SSD, un kāpēc mums ir nepieciešama TRIM darbība, lai šīs problēmas pārvarētu, vispirms apskatīsim SSD struktūru. Dati parasti tiek glabāti 4KB šūnu grupās, ko sauc par lapām. Pēc tam lapas tiek sagrupētas 128 lapu kopās, kuras sauc par blokiem, un katrs bloks ir 512 KB lielākai daļai SSD disku.

Varat nolasīt datus no lapas, kurā ir noteikta informācija, vai arī ierakstīt datus tīrām lapām (bez iepriekšējiem datiem, tikai 1 seku sērija). Tomēr jūs nevarat pārrakstīt datus 4KB lappusē, uz kuru jau ir rakstīts, nepārrakstot visus pārējos 512KB.

Tas ir fakts, ka spriegumi, kas vajadzīgi, lai pagrieztu 0 pret 1, bieži ir daudz augstāki nekā pretēji. Sprieguma pārsniegšana var potenciāli uzsist blakus esošo šūnu bitus un sabojāt datus.

Dzēšanas darbība SSD veiktspējas pasliktināšanās

Kad saka, ka dati ir "dzēsts" ar OS palīdzību SSD visas atbilstošās lapas tikai atzīmē kā nederīgas, nevis izdzēš datus. Tas ir diezgan līdzīgs tam, kas notiek arī HDD iekšienē, sektori ir atzīmēts kā brīvs, nevis fiziski nulle. Tas izdzēšanas darbību padara daudz ātrāku.

HDD gadījumā tas darbojas lieliski. Kad ir jāuzraksta jauni dati, vecos datus varat pārrakstīt a atbrīvots nozarē bez jebkādiem jautājumiem vai bažām par apkārtējām nozarēm. HDD var modificēt datus vietā.

SSD gadījumā tas nav tik vienkārši. Pieņemsim, ka jūs modificējat failu un tas atbilst vienas 4 KB lielās lapas izmaiņām. Mēģinot pārveidot 4KB lapu SSD, viss tā bloka saturs un viss tā 512 KB ir jāizlasa kešatmiņā (kešatmiņu var iebūvēt SSD vai tā var būt sistēmas galvenā atmiņa) un tad bloks ir jāizdzēš, un tad jūs varat ierakstīt jaunos datus mērķa 4KB lapā. Jums arī būs jāpārraksta atlikušie nemodificētie 508 KB datu, kurus nokopējāt kešatmiņā.

Šie rezultāti papildina rakstīšanas pastiprināšanas fenomenu, kad katra rakstīšanas operācija tiek pastiprināta līdz lasīšanas, modificēšanas un rakstīšanas operācijai datu gabalos, kas ir daudz lielāki nekā faktiskie dati, kas jāievieto.

Sākotnēji šī pastiprināšana neparādās. Jūsu SSD sākumā darbojas ļoti labi. Galu galā, blokiem aizpildoties, tiek sasniegts nenovēršamais punkts, kad sākas arvien vairāk rakstīšanas operāciju, iesaistot dārgas lasīšanas, modificēšanas un rakstīšanas operācijas. Lietotājs sāk pamanīt, ka SSD nedarbojas tik labi, kā sākotnēji.

SSD kontrolieri arī cenšas pārliecināties, ka dati ir izkliedēti visā diskā. Lai visi mirušie iegūtu vienādu nodiluma līmeni. Tas ir svarīgi, jo zibatmiņas šūnas mēdz ātri nolietoties, un tādēļ, ja mēs nepārtraukti izmantosim tikai pirmos tūkstošus bloku, ignorējot pārējo SSD, šie daži bloki drīz vien nolietosies. Datu izplatīšana vairākos veidos arī uzlabo jūsu veiktspēju, jo jūs varat vienlaikus lasīt vai rakstīt datus.

Tomēr tagad raksti ir izplatīti, palielinot iespēju, ka blokam būs lapa. Tas vēl vairāk paātrina degradācijas procesu.

TRIM komanda un bloku atbrīvošana

TRIM komanda samazina veiktspējas pasliktināšanos, periodiski apgriežot nederīgās lapas. Piemēram, Windows 10 TRIMS jūsu SSD reizi nedēļā. Visi dati, kurus operētājsistēma ir atzīmējusi kā dzēstus, SSD kontrolieris faktiski tiek iztīrīts no atmiņas šūnām, kad šī darbība tiek palaista. Jā, tai joprojām ir jāveic lasīšanas, modificēšanas un rakstīšanas operācija, taču tā notiek tikai reizi nedēļā, un to var ieplānot stundās, kad jūsu sistēma lielākoties ir ideāla.

Nākamreiz, kad vēlaties rakstīt uz lapu, tā faktiski ir tukša un gatava tiešai rakstīšanas darbībai!

Faktiskais TRIM komandas biežums ir atkarīgs no jūsu izmantotās sistēmas veida. Datu bāzes parasti veic daudz IO, un tāpēc būtu nepieciešama biežāka apgriešana. Tomēr, ja jūs to darāt pārāk bieži, datu bāzes darbības palēnināsies uz laiku, kad darbojas TRIM. Sistēmas arhitekta uzdevums ir atrast pareizo grafiku un biežumu.

Ierobežojumi

TRIM komanda ir ļoti noderīga, lai aizkavētu ierīces veiktspējas pasliktināšanos. Tas palīdz uzturēt vidēji ierīces veiktspēju. Bet tas ir tikai vidēji.

Pieņemsim, ka, ja jūs strādājat ar teksta dokumentu un pastāvīgi rakstāt failā, rediģējat lietas un saglabājat, lai nezaudētu progresu. Lappusēm, kurās glabājas dokumenta dati, joprojām būs jāiziet neciešams lasīšanas, modificēšanas un rakstīšanas cikls, jo TRIM nav pakalpojums, kas pastāvīgi optimizē jūsu SSD. Pat ja tas darbojās kā pakalpojums, veiktspējas ietekme joprojām būs redzama, jo tā ir iebūvēta pašā SSD darbības mehānikā.

Arī pārāk bieža SSD TRIM palaišana var samazināt jūsu krātuves ilgmūžību. Tā kā visa šī dzēšana un rakstīšanas cikls nolietos šūnas, padarot tajos saglabātos datus tikai lasāmus.

Secinājums

Neskatoties uz visiem SSD trūkumiem, salīdzinājumā ar tradicionālo cieto disku tas joprojām sniedz ievērojamus veiktspējas ieguvumus. Pieaugot šo burvju ierīču tirgus daļai, vairāk pētījumu un inženierijas centienu tiks vērsti uz pamattehnoloģijas uzlabošanu.

Operētājsistēmu pārdevēji, SSD mikroshēmu ražotāji un cilvēki, kas raksta visu sarežģīto programmaparatūras loģiku, apvienojas, lai dotu mums šo lielisko ierīci. TRIM ir tikai viens no daudzajiem sarežģītības slāņiem, kas tur ir iesaiņots.

Atsauces

  1. AnandTech un viņu brīnumpētījumi un SSD pārskats.
  2. Vikipēdijas raksts par rakstīšanas pastiprināšanu
  3. Uzrakstiet vietnē Arstechnia par SSD diskiem un to iekšējo darbību
Kā izmantot Xdotool, lai stimulētu peles klikšķus un taustiņsitienus Linux
Xdotool ir bezmaksas un atvērtā koda komandrindas rīks peles klikšķu un taustiņu simulāciju simulēšanai. Šajā rakstā būs īss ceļvedis par xdotool izma...
5 labākie ergonomiskie datoru peles izstrādājumi Linux
Vai ilgstoša datora lietošana izraisa sāpes plaukstas locītavā vai pirkstos? Vai jūs ciešat no stīvām locītavām un jums pastāvīgi ir jāspiež rokas? Va...
How to Change Mouse and Touchpad Settings Using Xinput in Linux
Most Linux distributions ship with “libinput” library by default to handle input events on a system. It can process input events on both Wayland and X...