固態硬碟用久也會掉速?如何找到表裡如一的SSD
過去大家對機械硬碟用久掉速深有體會,由於磁碟碎片的影響,安裝時間越長的系統越感卡頓,為了緩解卡頓甚至養成隔段時間就要重裝一遍的習慣。
固態硬碟出現後這一情況大為改觀,按理說快閃記憶體讀寫速度和位置無關,隨機存取性能又數萬倍於機械磁頭,但還是有細心的朋友能感受到一些SSD長期使用後輕微掉速,這是為什麼呢?
硬碟作為數據承載體,隨著使用會有舊數據被刪除,新數據寫進來。存儲在快閃記憶體晶元當中的數據會不斷更新。
雖然快閃記憶體的讀寫速度爆快,但卻有一個先天缺陷:數據不能覆蓋寫入,必須先擦除再寫入,而且每次擦除的最小單位block要比寫入的最小單位page大幾百倍甚至幾千倍。
固態硬碟中的數據修改就像下面這樣子,對特定位置的覆蓋寫入實際上是寫到了新的位置,而舊位置採取標記無效化的方法使其失效。
當失效的數據超過一定比例後,固態硬碟主控就需要集中整理,撿取所有有效數據另存它處,而將包含大量無效塊的整個block全部擦除,這個過程就叫垃圾回收。它是機械硬碟無需關心,而固態硬碟不得不做的一項任務。
時機恰到好處的垃圾回收可以讓固態硬碟始終保持良好寫入性能,但垃圾回收本身是需要消耗主控資源以及快閃記憶體帶寬的。固態硬碟使用一段時間後,無效塊增多,垃圾回收的壓力也開始增大。
固態硬碟在進行垃圾回收的同時還需要同時處理用戶寫入請求,並做好各個快閃記憶體存儲單元之間的磨損均衡,讓不同快閃記憶體單元能夠儘可能保持一樣的預期壽命。這時候如果固態硬碟主控的性能不佳或是固件調教不夠優秀的話,就會出現比較明顯的性能波動,也就是部分細心玩家體會到的固態硬碟用滿/用久後掉速現象。
當然隨著技術發展,當前3D快閃記憶體固態硬碟基本都已告別掉速頑疾,即便在使用空間較高的情況下也能夠保持高效運行。
存儲極客測試了東芝的TR200 240G固態硬碟,在支持LDPC糾錯的主控與64層3D堆疊快閃記憶體的幫助下,從空盤到46%接近半盤、81%使用率、91%接近滿盤四種情況下性能浮動非常小。與一些雜牌固態使用的老方案相比,性能一致性大為提升。