你是否感覺固態(tài)硬盤越用越慢？這是咋回事呢？
江湖上關(guān)于固態(tài)硬盤傳說那么多，哪些是真的呢？
01
固態(tài)硬盤為啥越用越慢？
要想回答這個問題，就不得不提到固態(tài)硬盤的擦寫過程（P/E）。
為了便于理解，我們用這些小格子代表閃存的單位存儲空間，其中白色的格子表示空白的存儲空間，藍色的格子表示已存有數(shù)據(jù)的存儲空間。用小格子組成的灰色區(qū)域表示一塊儲存區(qū)域。
當(dāng)你刪除了某個文件，硬盤并不會立刻擦除對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，而是會給它打上一個標(biāo)記：“空”。
當(dāng)你要存儲某個文件時，硬盤也不會在標(biāo)記的位置寫入新的數(shù)據(jù)，而是會把數(shù)據(jù)存進空白的區(qū)域，利用更多的存儲空間。
隨著讀寫次數(shù)的增加，硬盤里的空白區(qū)域很快就被用的差不多了，此時如果還要寫入新的數(shù)據(jù)，就需要把這些帶有標(biāo)記的位置騰出來，也就是擦除帶標(biāo)記的數(shù)據(jù)。
但要擦除數(shù)據(jù)，不能只清除對應(yīng)的格子，而是必須把一整塊區(qū)域清空，才能寫入新的數(shù)據(jù)。
這個過程被稱作寫入放大（WAF），它意味著更復(fù)雜的步驟、更長的耗時、以及更多的擦寫次數(shù)。
我們舉一個具體的例子：
當(dāng)要寫入一個的數(shù)據(jù)“7”時，最壞的情況是一個塊里已經(jīng)沒有干凈的格子了，但是其中無效的數(shù)據(jù)（標(biāo)記為“空”）能夠擦除，所以要把全部的數(shù)據(jù)都讀到緩存，擦除區(qū)域內(nèi)里的所有數(shù)據(jù)，再把新數(shù)據(jù)寫進去。
那么這個操作帶來的寫入放大就是：原本只需要寫入一個格子，實際上卻造成了整個塊的寫入操作。
同一時間還造成原本僅僅需要簡單一步寫入數(shù)據(jù)的操作變成了：
緩存讀取整個區(qū)域-緩存修改數(shù)據(jù)-擦除清空整個區(qū)域-寫入所有數(shù)據(jù)，共四步操作，與直接寫入相比延遲將大大增加。
所以說：固態(tài)硬盤越用越慢？還不怪你塞的太滿~
知識豐富的小伙伴都知道，對于計算機領(lǐng)域來說256和512這樣的數(shù)才是“整數(shù)”，為什么市面上的固態(tài)硬盤經(jīng)常是240G或者480G呢？這是通過預(yù)留空間，強行阻止大家把硬盤塞滿，從而延長硬盤的使用時間。
把磁盤塞得太滿雖說會影響固態(tài)硬盤的性能，但是真正影響壽命的其實是擦寫次數(shù)，當(dāng)擦寫次數(shù)到極限時，固態(tài)硬盤就會損壞，里面的數(shù)據(jù)也會丟失，那么該如何判斷固態(tài)硬盤可以“活”多久呢？
02
如何計算固態(tài)硬盤壽命
固態(tài)硬盤壽命計算非常簡單：
舉例說明一下：
如果土豪的你買了一塊2TB的固態(tài)硬盤，總擦寫次數(shù)為1000，假設(shè)每天向這塊固態(tài)硬盤寫入100GB的大容量數(shù)據(jù)，那么根據(jù)計算，可以得到：
使用壽命：（2048*1000）/（100*365）=56年。
一塊好的固態(tài)硬盤，好好使用它，它可以一直陪著你到退休~~
03
如何保養(yǎng)固態(tài)硬盤？江湖傳言都是真的嗎？
讀到這里，其實你已經(jīng)知道不要把硬盤塞得太滿，但是江湖上流傳著很多固態(tài)硬盤保養(yǎng)的經(jīng)驗！那些都是真的嗎？讓小編悄悄告訴你~
分區(qū)會影響固態(tài)硬盤使用性能—假！
固態(tài)硬盤分區(qū)基本不會影響硬盤性能。
有人可能會說“數(shù)據(jù)存儲在C盤，讀取速度最快”,“每分一個區(qū)，系統(tǒng)都會預(yù)留一定的緩存，造成一定的容量浪費。”“擦寫次數(shù)是有限制的，長期對系統(tǒng)C盤讀寫，可能會導(dǎo)致縮短壽命。”其實對于固態(tài)硬盤來說，這些擔(dān)心都是多余的！
機械硬盤主軸是以恒定的角速度轉(zhuǎn)動，這樣掃過的磁盤扇區(qū)面積，靠外圈的永遠大于靠內(nèi)圈的，C盤位于外圈，單位時間內(nèi)，磁頭掃過的扇區(qū)面積最大，所以系統(tǒng)裝進C盤速度最快，之后的D、E、F盤速度則遞減。
而固態(tài)硬盤主要由主控和閃存顆粒等部件組成，沒有機械盤的機械結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)無論存在固態(tài)的哪一塊，速度都一樣。
而且隨著固態(tài)硬盤的不斷發(fā)展，目前市面上的固態(tài)硬盤主控也在不斷升級，在垃圾回收、預(yù)留OP空間、自動分配、擦寫均衡等功能方面日益成熟。不用擔(dān)心分區(qū)會造成容量浪費或者某一位置的過度擦寫。
所以，小編建議固態(tài)硬盤按需要分區(qū)就好，如果經(jīng)費有限，配的是256G以下的固態(tài)硬盤，小編建議就不要分區(qū)了。
磁盤碎片整理功能可以優(yōu)化性能—假！
在機械硬盤中，文件不是連續(xù)地保存在磁盤連續(xù)的簇中，而是哪有空存在哪里，由于文件被分散保存到整個磁盤的不同地方，就產(chǎn)生了磁盤碎片。在存新刪舊的過程中，磁盤碎片就變得散亂不堪。在這種情況下，讀取就增加了硬盤尋道時間，也增加了能耗。
因此磁盤碎片整理功能就是通過整理磁盤碎片文件，讓碎片文件合成一體，加速了磁盤的尋道時間，從而整體上加快了速度。
那么為什么固態(tài)硬盤不需要磁盤整理呢？
固態(tài)硬盤尋道時間幾乎為零：固態(tài)硬盤的存儲單元，是基于閃存顆粒的電子存儲，因而在尋道時間上理論上是永恒不變的，其性能則主要取決于主控芯片的性能和閃存顆粒的工藝。
固態(tài)硬盤有讀寫次數(shù)限制：一次磁盤碎片整理就相當(dāng)于一次全盤讀寫，相當(dāng)于擦寫次數(shù)減1，可見磁盤整理多么損耗固態(tài)硬盤壽命。
其實，系統(tǒng)識別到安裝的是固態(tài)硬盤后，都會默認關(guān)閉這個功能。所以我們不要因為看起來可以“節(jié)約硬盤空間”，在使用固態(tài)硬盤時把它打開。
要更新固態(tài)硬盤固件—真！
如果我們把固態(tài)硬盤比作一臺小型的電腦，那么固件可以理解為其操作系統(tǒng)。固件控制固態(tài)硬盤一切的內(nèi)部操作，可以直接影響固態(tài)硬盤的性能、穩(wěn)定性以及壽命。
優(yōu)秀的固件能減少固態(tài)硬盤不必要的寫入，從而在提升固態(tài)硬盤性能的同時延長固態(tài)硬盤的壽命。所以我們要及時更新官方發(fā)布的最新固件。
開啟Trim可以提升硬盤性能？—真！
Trim指令也叫做disable delete notify（禁用刪除通知）。之前我們說過，固態(tài)硬盤刪除一個數(shù)據(jù)是先給數(shù)據(jù)打上標(biāo)記，等到系統(tǒng)要求在標(biāo)記的地方寫入數(shù)據(jù)的時候才會把不用的數(shù)據(jù)擦除，這樣其實無法在最適當(dāng)?shù)臅r機做出最好的優(yōu)化。
Trim就可以很好的解決這個問題，開啟Trim之后，固態(tài)硬盤可以立即將需要刪除的內(nèi)容刪除，而避免了等到要寫入數(shù)據(jù)時候才刪除數(shù)據(jù)的尷尬。
Trim沒有改變原本要做的事情，只是提前做完了。所以在大家使用的時候，速度就上去了~Trim可以有效地降低寫入放大，從而獲得更高的吞吐量，增加固態(tài)硬盤的耐久度。
但是！！開啟Trim后，對于誤刪的數(shù)據(jù)，想要恢復(fù)，基本就不可能了……
總結(jié)來說，固態(tài)硬盤越用越慢的原因是由于固態(tài)硬盤機制基于寫入放大原理。所以為了保證固態(tài)硬盤可以一直高速運行，我們要：
合理使用固態(tài)硬盤容量
及時更新固件
開啟Trim模式
不要開啟磁盤碎片整理功能
最后，希望各位小伙伴的固態(tài)硬盤都可以“健康長壽，運行如飛”~~~
轉(zhuǎn)載內(nèi)容僅代表作者觀點
不代表中科院物理所立場
來源：中興文檔
編輯：fiufiu
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