Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
SSD испытывает усиление записи в результате сборки мусора и выравнивания износа , тем самым увеличивая количество операций записи на диск и сокращая срок его службы. [1]

Усиление записи ( WA ) - нежелательное явление, связанное с флэш-памятью и твердотельными накопителями (SSD), где фактический объем информации, физически записываемой на носитель, кратен логическому количеству, предназначенному для записи.

Поскольку флеш-память должна быть стерта, прежде чем ее можно будет перезаписать, с гораздо более грубой степенью детализации операции стирания по сравнению с операцией записи, [а] процесс выполнения этих операций приводит к перемещению (или перезаписи) пользовательских данных и метаданныхбольше чем единожды. Таким образом, перезапись некоторых данных требует, чтобы уже использованная часть флеш-памяти была прочитана, обновлена ​​и записана в новое место, вместе с первоначальным стиранием нового местоположения, если оно ранее использовалось в какой-то момент времени. Из-за того, как работает флэш-память, необходимо стереть и перезаписать гораздо большие части флэш-памяти, чем фактически требуется для объема новых данных. Этот эффект умножения увеличивает количество операций записи, необходимых в течение срока службы SSD, что сокращает время, в течение которого он может надежно работать. Увеличение количества операций записи также потребляет пропускную способность флэш-памяти, что снижает производительность произвольной записи на SSD. [1] [3]Многие факторы будут влиять на WA SSD; некоторые из них могут управляться пользователем, а некоторые являются прямым результатом записи данных и использования SSD.

Intel и SiliconSystems (приобретенная Western Digital в 2009 г.) использовали термин « усиление записи» в своих статьях и публикациях еще в 2008 г. [4] WA обычно измеряется отношением операций записи, совершенной во флеш-память, к записи, исходящей от хоста. система. Без сжатия WA не может упасть ниже единицы. Используя сжатие, SandForce заявляет о достижении усиления записи 0,5, [5] с оптимальным значением 0,14 в контроллере SF-2281. [6]

Основные операции с SSD [ править ]

См. Также: Флэш-память и твердотельный накопитель.
Флэш-память NAND записывает данные на страницах 4 КиБ и стирает данные в блоках по 256 КиБ. [2]

Из-за характера работы флэш-памяти данные не могут быть перезаписаны напрямую, как это возможно на жестком диске . Когда данные впервые записываются на SSD, все ячейки начинаются со стертого состояния, поэтому данные могут быть записаны напрямую, используя страницы за раз (часто размером 4–8  килобайт (КБ) ). Контроллер SSD на SSD, который управляет флэш-памятью и взаимодействует с хост-системой, использует систему сопоставления логических и физических блоков, известную как адресация логических блоков (LBA), которая является частью уровня трансляции флэш-памяти (FTL). [7]Когда новые данные приходят вместо старых, уже записанных, контроллер SSD запишет новые данные в новое место и обновит логическое сопоставление, чтобы указать на новое физическое местоположение. Данные в старом местоположении больше не действительны, и их нужно будет стереть перед повторной записью местоположения. [1] [8]

Флэш-память можно программировать и стирать только ограниченное количество раз. Это часто называют максимальным числом циклов программирования / стирания ( циклов P / E), которое оно может выдержать в течение срока службы флэш-памяти. Флэш-память с одноуровневой ячейкой (SLC), предназначенная для повышения производительности и увеличения срока службы, обычно может работать от 50 000 до 100 000 циклов. С 2011 годом , многоуровневые ячейки (MLC) флэш предназначена для применения более низких затрат и имеет значительно сниженный подсчет цикла , как правило , от 3000 до 5000. С 2013 года доступна флэш-память трехуровневых ячеек (TLC) (например, 3D NAND), при этом количество циклов упало до 1000 программ-стирания.(P / E) циклы. Более желательно более низкое усиление записи, поскольку оно соответствует уменьшенному количеству циклов P / E на флэш-памяти и, следовательно, увеличению срока службы SSD. [1]

Расчет стоимости [ править ]

Усиление записи всегда присутствовало в SSD до того, как этот термин был определен, но именно в 2008 году и Intel [4] [9], и SiliconSystems начали использовать этот термин в своих статьях и публикациях. [10] Все твердотельные накопители имеют значение усиления записи, и оно основано как на том, что записывается в данный момент, так и на том, что было ранее записано на твердотельный накопитель. Чтобы точно измерить значение для конкретного твердотельного накопителя, выбранный тест должен выполняться в течение достаточного времени, чтобы убедиться, что диск перешел в устойчивое состояние. [3]

Простая формула для расчета усиления записи SSD: [1] [11] [12]

Факторы, влияющие на стоимость [ править ]

Многие факторы влияют на усиление записи SSD. В таблице ниже перечислены основные факторы и их влияние на усиление записи. Для факторов, которые являются переменными, в таблице указано, есть ли у них прямая или обратная связь. Например, по мере увеличения объема избыточного выделения ресурсов усиление записи уменьшается (обратная зависимость). Если фактор является переключаемой ( включенной или отключенной ) функцией, то он имеет положительную или отрицательную взаимосвязь. [1] [7] [13]

Напишите коэффициенты усиления
ФакторОписаниеТипОтношение*
Вывоз мусораЭффективность алгоритма, используемого для выбора следующего лучшего блока для стирания и перезаписиПеременнаяОбратный (хорошо)
Избыточная подготовкаПроцент физической емкости, выделенной контроллеру SSD.ПеременнаяОбратный (хорошо)
Команда TRIM для SATA или UNMAP для SCSIЭти команды должны быть отправлены операционной системой (ОС), которая сообщает устройству хранения, какие секторы содержат недопустимые данные. SSD-накопители, использующие эти команды, могут затем вернуть страницы, содержащие эти секторы, в качестве свободного места, когда блоки, содержащие эти страницы, будут стерты, вместо того, чтобы копировать недопустимые данные на чистые страницы.ПереключатьПоложительный (хорошо)
Свободное пользовательское пространствоПроцент пользовательской емкости, свободной от фактических пользовательских данных; требует TRIM, иначе SSD не получит никакой выгоды от свободной пользовательской емкостиПеременнаяОбратный (хорошо)
Безопасное стираниеУдаляет все пользовательские данные и связанные метаданные, что сбрасывает SSD до исходной заводской производительности (до возобновления сборки мусора)ПереключатьПоложительный (хорошо)
Выравнивание износаЭффективность алгоритма, который гарантирует, что каждый блок записывается равное количество раз для всех других блоков как можно более равномерноПеременнаяПрямой (плохо)
Разделение статических и динамических данныхГруппировка данных в зависимости от того, как часто они меняютсяПереключатьПоложительный (хорошо)
Последовательная записьТеоретически при последовательной записи усиление записи равно 1, но другие факторы все равно будут влиять на значение.ПереключатьПоложительный (хорошо)
Случайные записиЗапись в непоследовательные LBA будет иметь наибольшее влияние на усиление записи.ПереключатьОтрицательный (плохой)
Сжатие данных, включая дедупликацию данныхУсиление записи снижается, а скорость SSD увеличивается, когда сжатие и дедупликация данных устраняет избыточные данные.ПеременнаяОбратный (хорошо)
Использование MLC NAND в режиме SLCЭто записывает данные со скоростью один бит на ячейку вместо запланированного количества бит на ячейку (обычно два бита на ячейку), чтобы ускорить чтение и запись. Если приближаются пределы емкости NAND в режиме SLC, SSD должен перезаписать самые старые данные, записанные в режиме SLC, в режим MLC или TLC, чтобы позволить стереть пространство в NAND в режиме SLC, чтобы принять больше данных. Однако этот подход может уменьшить износ, сохраняя часто изменяемые страницы в режиме SLC, чтобы избежать программирования этих изменений в режиме MLC или TLC, поскольку запись в режиме MLC или TLC наносит больший ущерб флэш-памяти, чем запись в режиме SLC. [ необходима цитата ]Следовательно, этот подход увеличивает усиление записи, но может снизить износ при написании шаблонов, предназначенных для часто записываемых страниц. Однако шаблоны последовательной и случайной записи усугубят ущерб, потому что в области SLC нет или мало часто записываемых страниц, что вынуждает постоянно перезаписывать старые данные в MLC или TLC из области SLC. .ПереключатьОтрицательный (плохой)
* Определения отношений
ТипОтношения измененыОписание
ПеременнаяПрямойС увеличением коэффициента WA увеличивается
ОбратныйС увеличением коэффициента WA уменьшается
ПереключатьПоложительныйПри наличии фактора WA уменьшается
ОтрицательныйПри наличии фактора WA увеличивается

Сборка мусора [ править ]

Основная статья: Сборка мусора (информатика)
Страницы разбиваются на блоки до полного заполнения. Затем страницы с текущими данными перемещаются в новый блок, а старый блок стирается. [2]

Данные записываются во флеш-память блоками, называемыми страницами (состоящими из нескольких ячеек). Однако память может быть очищена только большими блоками, называемыми блоками (состоящими из нескольких страниц). [2] Если данные на некоторых страницах блока больше не нужны (также называемые устаревшими страницами), только страницы с хорошими данными в этом блоке читаются и перезаписываются в другой ранее стертый пустой блок. [3] Тогда свободные страницы, оставленные без перемещения устаревших данных, станут доступны для новых данных. Это процесс, называемый сборкой мусора (GC). [1] [11] Все твердотельные накопители включают в себя определенный уровень сборки мусора, но они могут отличаться по времени и скорости выполнения процесса. [11]Сборка мусора - большая часть усиления записи на SSD. [1] [11]

Чтение не требует стирания флэш-памяти, поэтому обычно не связано с усилением записи. При ограниченной вероятности ошибки, связанной с нарушением чтения , данные в этом блоке читаются и перезаписываются, но это не окажет существенного влияния на усиление записи дисковода. [14]

Фоновая сборка мусора [ править ]

Процесс сборки мусора включает чтение и перезапись данных во флэш-память. Это означает, что для новой записи с хоста сначала потребуется чтение всего блока, запись частей блока, которые все еще содержат действительные данные, а затем запись новых данных. Это может значительно снизить производительность системы. [15] Некоторые контроллеры SSD реализуют фоновую сборку мусора ( BGC ), иногда называемую сборкой мусора в режиме ожидания или сборкой мусора во время простоя ( ITGC ), когда контроллер использует простойвремя для объединения блоков флэш-памяти до того, как хосту потребуется записать новые данные. Это позволяет производительности устройства оставаться на высоком уровне. [16]

Если бы контроллер собирал мусор в фоновом режиме до того, как это стало абсолютно необходимым, новые данные, записанные с хоста, можно было бы записывать без предварительного перемещения каких-либо данных, позволяя производительности работать с максимальной скоростью. Компромисс заключается в том, что некоторые из этих блоков данных фактически не нужны хосту и в конечном итоге будут удалены, но ОС не сообщала контроллеру эту информацию (до тех пор, пока не был введен TRIM ). В результате данные, которые скоро будут удалены, перезаписываются в другое место во флэш-памяти, что увеличивает усиление записи. В некоторых SSD от OCZ фоновая сборка мусора очищает только небольшое количество блоков, а затем останавливается, тем самым ограничивая количество чрезмерных операций записи. [11]Другое решение - иметь эффективную систему сбора мусора, которая может выполнять необходимые действия параллельно с записью хоста. Это решение более эффективно в средах с высокой скоростью записи, где твердотельный накопитель редко простаивает. [17] Контроллеры SandForce SSD [15] и системы от Violin Memory обладают такой возможностью. [13]

Сборка мусора с учетом файловой системы [ править ]

В 2010 году некоторые производители (в частности, Samsung) представили контроллеры SSD, которые расширили концепцию BGC для анализа файловой системы, используемой на SSD, для определения недавно удаленных файлов и неразмеченного пространства . Samsung утверждает, что это гарантирует, что даже системы (операционные системы и оборудование контроллера SATA), которые не поддерживают TRIM, смогут достичь аналогичной производительности. Работа реализации Samsung предполагала и требовала файловую систему NTFS . [18] Неясно, доступна ли эта функция в поставляемых в настоящее время твердотельных накопителях этих производителей. Сообщалось о системном повреждении данных на этих дисках, если они не были правильно отформатированы с использованием MBR.и NTFS. [ необходима цитата ]

TRIM [ править ]

Основная статья: Обрезка (вычисления)

TRIM - это команда SATA, которая позволяет операционной системе сообщить SSD, какие блоки ранее сохраненных данных больше не нужны в результате удаления файлов или форматирования тома. Когда LBA заменяется ОС, как при перезаписи файла, SSD знает, что исходный LBA может быть помечен как устаревший или недопустимый, и он не будет сохранять эти блоки во время сборки мусора. Если пользователь или операционная система стирает файл (а не просто удаляет его части), файл обычно помечается для удаления, но фактическое содержимое на диске никогда не стирается. Из-за этого SSD не знает, что он может стереть LBA, ранее занятые файлом, поэтому SSD будет продолжать включать такие LBA в сборку мусора. [19] [20] [21]

Введение команды TRIM решает эту проблему для операционных систем, которые ее поддерживают, таких как Windows 7 , [20] Mac OS (последние выпуски Snow Leopard, Lion и Mountain Lion, в некоторых случаях исправленные), [22] FreeBSD начиная с версии 8.1 , [23] и Linux, начиная с версии 2.6.33 основной ветки ядра Linux . [24]Когда файл удаляется безвозвратно или диск форматируется, ОС отправляет команду TRIM вместе с LBA, которые больше не содержат действительных данных. Это сообщает SSD, что используемые LBA можно стирать и использовать повторно. Это уменьшает количество LBA, которые необходимо перемещать во время сборки мусора. В результате на SSD будет больше свободного места, что позволит снизить усиление записи и повысить производительность. [19] [20] [21]

Ограничения и зависимости [ править ]

Команде TRIM также требуется поддержка SSD. Если микропрограммное обеспечение на SSD не поддерживает команду TRIM, LBA, полученные с помощью команды TRIM, не будут помечены как недопустимые, и диск продолжит сбор мусора, предполагая, что они все еще действительны. Только когда ОС сохранит новые данные в эти LBA, SSD узнает, чтобы пометить исходный LBA как недопустимый. [21]Производители SSD, которые изначально не встраивали поддержку TRIM в свои диски, могут либо предложить пользователю обновление прошивки, либо предоставить отдельную утилиту, которая извлекает информацию о недопустимых данных из ОС и отдельно TRIMS для SSD. Преимущество будет реализовано только после каждого запуска этой утилиты пользователем. Пользователь может настроить эту утилиту для периодического запуска в фоновом режиме в качестве автоматически запланированной задачи. [15]

Тот факт, что SSD поддерживает команду TRIM, не обязательно означает, что он сможет работать с максимальной скоростью сразу после команды TRIM. Пространство, которое освобождается после команды TRIM, может находиться в произвольных местах, распределенных по всему SSD. Прежде чем эти пространства будут объединены для повышения производительности, потребуется несколько проходов записи данных и сбора мусора. [21]

Даже после того, как ОС и SSD настроены для поддержки команды TRIM, другие условия могут помешать использованию TRIM. По состоянию на начало 2010 года базы данных и системы RAID еще не поддерживали TRIM и, следовательно, не знали, как передать эту информацию на SSD. В этих случаях SSD будет продолжать сохранять и собирать мусор эти блоки, пока ОС не использует эти LBA для новых записей. [21]

Фактическое преимущество команды TRIM зависит от свободного пользовательского пространства на SSD. Если пользовательская емкость на SSD составляла 100 ГБ, и пользователь фактически сохранил 95 ГБ данных на диске, любая операция TRIM не добавит более 5 ГБ свободного места для сборки мусора и выравнивания износа. В таких ситуациях увеличение объема избыточной подготовки на 5 ГБ позволит SSD иметь более стабильную производительность, потому что у него всегда будут дополнительные 5 ГБ дополнительного свободного пространства, не дожидаясь команды TRIM, поступающей из ОС. [21]

Избыточная подготовка [ править ]

Три источника (уровня) избыточного выделения ресурсов на SSD [15] [25]

Избыточное выделение ресурсов (иногда обозначаемое как OP, чрезмерное выделение ресурсов или избыточное выделение ресурсов) - это разница между физической емкостью флэш-памяти и логической емкостью, предоставляемой операционной системой (ОС), доступной для пользователя. Во время операций сбора мусора, выравнивания износа и сопоставления поврежденных блоков на твердотельном накопителе дополнительное пространство из-за избыточного выделения ресурсов помогает снизить усиление записи при записи контроллером во флэш-память. [4] [25] [26] Избыточное выделение ресурсов представлено как процентное отношение дополнительной емкости к доступной для пользователя емкости: [27]

Избыточное выделение ресурсов обычно происходит из трех источников:

  1. Вычисление емкости и использование гигабайта (ГБ) в качестве единицы вместо гибибайта (ГиБ). Поставщики как жестких дисков, так и твердотельных накопителей используют термин ГБ для обозначения десятичного ГБ или 1 000 000 000 (= 10 9 ) байтов. Как и большинство других электронных хранилищ, флеш-память собрана в степени двойки, поэтому расчет физической емкости SSD будет основан на 1 073 741 824 (= 2 30 ) на двоичный ГБ или ГиБ. Разница между этими двумя значениями составляет 7,37% (= (2 30  - 10 9 ) / 10 9 × 100%). Следовательно, твердотельный накопитель на 128 ГБ с дополнительным выделением ресурсов 0% предоставит пользователю 128000000000 байтов (из 137 438 953 472 всего). Эти начальные 7,37% обычно не учитываются в общем числе избыточных ресурсов, а реальный доступный объем обычно меньше, поскольку контроллеру требуется некоторое пространство для хранения, чтобы отслеживать данные, не относящиеся к операционной системе, такие как флаги состояния блока. [25] [27] Цифра 7,37% может быть увеличена до 9,95% в диапазоне терабайт, поскольку производители используют преимущества дополнительного уровня расхождения двоичных / десятичных единиц, чтобы предложить диски емкостью 1 или 2 ТБ емкостью 1000 и 2000 ГБ (931 и 1862 ГиБ), соответственно, вместо 1024 и 2048 Гбайт (поскольку 1 ТБ = 1 000 000 000 000 байт в десятичном выражении, но 1 099 511 627 776 байт в двоичном выражении). [цитата необходима ]
  2. Решение производителя. Обычно это делается на уровне 0%, 7% или 28% в зависимости от разницы между десятичным гигабайтом физической емкости и десятичным гигабайтом доступного пользователю пространства. Например, производитель может опубликовать спецификацию своего SSD на 100, 120 или 128 ГБ в зависимости от возможной емкости 128 ГБ. Эта разница составляет 28%, 7% и 0% соответственно и является основанием для заявления производителя о наличии 28% избыточного выделения ресурсов на своем диске. Это не учитывает дополнительные 7,37% емкости, доступной из-за разницы между десятичным и двоичным гигабайтами. [25] [27]
  3. Известное свободное пространство для пользователя на диске, увеличение срока службы и производительности за счет сообщения о неиспользованных частях или за счет текущей или будущей емкости. Это свободное пространство может быть определено операционной системой с помощью команды TRIM. В качестве альтернативы некоторые твердотельные накопители предоставляют утилиту, позволяющую конечному пользователю выбрать дополнительную избыточную подготовку. Кроме того, если какой-либо SSD настроен с общей компоновкой разделов, меньшей, чем 100% доступного пространства, это нераспределенное пространство будет автоматически использоваться SSD в качестве избыточного выделения ресурсов. [27]Еще один источник избыточного выделения ресурсов - это минимальные ограничения свободного места в операционной системе; некоторые операционные системы поддерживают определенный минимум свободного места на диске, особенно на загрузочном или основном диске. Если это дополнительное пространство может быть идентифицировано SSD, возможно, посредством непрерывного использования команды TRIM, то это действует как полупостоянное избыточное выделение ресурсов. Избыточное выделение ресурсов часто сокращает возможности пользователя, временно или навсегда, но возвращает меньшее усиление записи, повышенную надежность и повышенную производительность. [17] [26] [28] [29] [30]

Свободное пространство пользователя [ править ]

Контроллер SSD будет использовать любые свободные блоки на SSD для сбора мусора и выравнивания износа. Часть пользовательской емкости, которая свободна от пользовательских данных (либо уже обрезанных, либо никогда не записанных), будет выглядеть так же, как избыточное пространство (до тех пор, пока пользователь не сохранит новые данные на SSD). Если пользователь сохраняет данные, занимая только половину общей пользовательской емкости диска, другая половина пользовательской емкости будет выглядеть как дополнительное избыточное выделение ресурсов (при условии, что команда TRIM поддерживается в системе). [21] [31]

Безопасное стирание [ править ]

См. Также: остаточные данные

Команда ATA Secure Erase предназначена для удаления всех пользовательских данных с диска. При использовании SSD без встроенного шифрования эта команда вернет диск в исходное состояние. Первоначально это восстановит его производительность до максимально возможного уровня и наилучшего (наименьшего числа) возможного усиления записи, но как только накопитель снова начнет сбор мусора, производительность и усиление записи начнут возвращаться к прежним уровням. [32] [33] Многие инструменты используют команду ATA Secure Erase для перезагрузки диска, а также предоставляют пользовательский интерфейс. Один бесплатный инструмент, на который обычно ссылаются в отрасли, называется HDDerase . [33] [34] GParted и UbuntuLive CD предоставляют загрузочную систему Linux с дисковыми утилитами, включая безопасное стирание. [35]

Диски, которые на лету шифруют все записи, могут реализовать ATA Secure Erase по-другому. Они просто обнуляют и генерируют новый случайный ключ шифрования каждый раз, когда выполняется безопасное стирание. Таким образом, старые данные больше не могут быть прочитаны, так как они не могут быть расшифрованы. [36] Некоторые диски со встроенным шифрованием физически очищают все блоки и после этого, в то время как другим дискам может потребоваться отправить команду TRIM на диск, чтобы вернуть диск в исходное состояние после установки (в противном случае их производительность не может быть максимальной). [37]

ATA Secure Erase - сбой при удалении данных [ редактировать ]

Некоторые диски могут полностью или частично не стереть данные с помощью ATA Secure Erase, и данные с таких дисков можно будет восстановить. [38] [39] [40]

Выравнивание износа [ править ]

Основная статья: Выравнивание износа

Если конкретный блок был запрограммирован и неоднократно стирался без записи в какие-либо другие блоки, этот блок изнашивался раньше всех других блоков, тем самым преждевременно заканчивая срок службы SSD. По этой причине контроллеры SSD используют метод, называемый выравниванием износа, для максимально равномерного распределения операций записи по всем блокам флэш-памяти в SSD.

В идеальном сценарии это позволило бы каждому блоку быть записанным до максимального срока, чтобы все они выходили из строя одновременно. К сожалению, процесс равномерного распределения записей требует перемещения ранее записанных и неизменяемых данных (холодные данные), чтобы данные, которые изменяются чаще (горячие данные), могли быть записаны в эти блоки. Каждый раз, когда данные перемещаются без изменения хост-системой, это увеличивает усиление записи и, таким образом, сокращает срок службы флэш-памяти. Главное - найти оптимальный алгоритм, который максимизирует их обоих. [41]

Разделение статических и динамических данных [ править ]

Разделение статических (холодных) и динамических (горячих) данных для уменьшения усиления записи - непростой процесс для контроллера SSD. Процесс требует, чтобы контроллер SSD отделил LBA с данными, которые постоянно меняются и требуют перезаписи (динамические данные), от LBA с данными, которые редко меняются и не требуют перезаписи (статические данные). Если данные смешаны в одних и тех же блоках, как это делается почти во всех современных системах, любая перезапись потребует от контроллера SSD сбора мусора как динамических данных (которые изначально вызвали перезапись), так и статических данных (которые не требовали перезаписи). Любая сборка мусора данных, которые в противном случае не требовали бы перемещения, увеличит усиление записи. Следовательно,разделение данных позволит статическим данным оставаться в покое, и, если они никогда не будут перезаписаны, у них будет минимально возможное усиление записи для этих данных. Недостатком этого процесса является то, что каким-то образом контроллер SSD должен найти способ выравнивания статических данных, потому что те блоки, которые никогда не изменяются, не получат возможности записать свои максимальные циклы P / E.[1]

Влияние на производительность [ править ]

Последовательная запись [ править ]

Когда SSD записывает большие объемы данных последовательно, усиление записи равно единице, что означает отсутствие усиления записи. Причина в том, что при записи данных весь блок последовательно заполняется данными, относящимися к одному и тому же файлу. Если ОС определяет, что файл должен быть заменен или удален, весь блок может быть помечен как недопустимый, и нет необходимости читать его части для сбора мусора и перезаписывать в другой блок. Его нужно будет только стереть, что намного проще и быстрее, чем процесс чтения-стирания-изменения-записи, необходимый для случайно записанных данных, проходящих через сборку мусора. [7]

Случайные записи [ править ]

Пиковая производительность произвольной записи на SSD достигается за счет большого количества свободных блоков после того, как SSD полностью очищен от мусора, безопасно стерт, 100% TRIMED или заново установлен. Максимальная скорость будет зависеть от количества параллельных каналов флэш-памяти, подключенных к контроллеру SSD, эффективности встроенного ПО и скорости записи флэш-памяти на страницу. На этом этапе усиление записи будет наилучшим из возможных для произвольной записи и будет приближаться к нему. Как только все блоки будут записаны один раз, начнется сборка мусора, а производительность будет зависеть от скорости и эффективности этого процесса. Усиление записи в этой фазе возрастет до самых высоких уровней, которые может испытать привод. [7]

Влияние на производительность [ править ]

Общая производительность SSD зависит от ряда факторов, включая усиление записи. Запись на устройство флэш-памяти занимает больше времени, чем чтение с нее. [16] SSD обычно использует несколько компонентов флэш-памяти, соединенных параллельно, в качестве каналов для повышения производительности. Если SSD имеет высокое усиление записи, контроллеру потребуется много раз записывать это во флэш-память. Для записи данных с хоста требуется еще больше времени. Твердотельный накопитель с низким усилением записи не должен записывать столько данных и, следовательно, может закончить запись раньше, чем накопитель с высоким усилением записи. [1] [8]

Заявления о продукте [ править ]

В сентябре 2008 года Intel анонсировала твердотельный накопитель X25-M SATA с заявленным WA на уровне 1,1. [5] [42] В апреле 2009 года SandForce анонсировала семейство процессоров SSD SF-1000 с заявленным WA 0,5, что, по-видимому, связано с некоторой формой сжатия данных. [5] [43] До этого объявления коэффициент усиления записи 1,0 считался самым низким, которого можно было достичь с SSD. [16]

См. Также [ править ]

  • Файловая система Flash
  • Выравнивание раздела
  • Выравнивание износа

Примечания [ править ]

  1. ^ Данные записываются во флэш-память блоками, называемыми страницами, которые состоят из нескольких ячеек. Однако память может быть стерта только в больших единицах, называемых блоками, которые состоят из нескольких страниц. [2]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i j Hu, X.-Y .; Э. Элефтериу; Р. Хаас; И. Илиадис; Р. Плетка (2009). «Анализ усиления записи в твердотельных накопителях на основе флэш-памяти». IBM . CiteSeerX  10.1.1.154.8668 . Cite journal requires |journal= (help)
  2. ^ a b c d Тэтчер, Джонатан (18 августа 2009 г.). «Производительность и возможности твердотельного накопителя NAND Flash - подробный обзор» (PDF) . СНИА . Проверено 28 августа 2012 .
  3. ^ a b c Смит, Кент (17 августа 2009 г.). «Тестирование твердотельных накопителей: дьявол кроется в деталях предварительной подготовки» (PDF) . SandForce . Проверено 10 ноября 2016 .
  4. ^ a b c Луччези, Рэй (сентябрь 2008 г.). «SSD-накопители входят в число предприятий» (PDF) . Сильвертон Консалтинг . Проверено 18 июня 2010 .
  5. ^ a b c Шимпи, Ананд Лал (31 декабря 2009 г.). «Предварительный обзор Vertex 2 Pro от OCZ: самый быстрый твердотельный накопитель MLC, который мы когда-либо тестировали» . AnandTech . Проверено 16 июня 2011 .
  6. ↑ Ку, Эндрю (6 февраля 2012 г.). «Обзор Intel SSD 520: Технология SandForce: очень низкое усиление записи» . TomsHardware . Проверено 10 февраля 2012 года .
  7. ^ а б в г Ху, X.-Y. И Р. Хаас (31 марта 2010 г.). «Фундаментальный предел производительности произвольной записи Flash: понимание, анализ и моделирование производительности» (PDF) . IBM Research, Цюрих . Проверено 19 июня 2010 .
  8. ^ а б Агравал, Н., В. Прабхакаран, Т. Воббер, Дж. Д. Дэвис, М. Манассе, Р. Паниграхи (июнь 2008 г.). «Компромисс дизайна для производительности SSD». Microsoft . CiteSeerX 10.1.1.141.1709 .  Cite journal requires |journal= (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  9. ^ Кейс, Лойд (2008-09-08). «Обзор твердотельного накопителя Intel X25 80 ГБ» . Проверено 28 июля 2011 .
  10. ^ Керекеш, Жолт. «Western Digital Solid State Storage - ранее SiliconSystems» . ACSL . Проверено 19 июня 2010 .
  11. ^ a b c d e "SSD - усиление записи, TRIM и GC" (PDF) . OCZ Technology. Архивировано из оригинального (PDF) 31 октября 2012 года . Проверено 13 ноября 2012 .
  12. ^ «Твердотельные накопители Intel» . Intel . Проверено 31 мая 2010 .
  13. ^ a b Керекеш, Жолт. «Объяснение жаргона Flash SSD» . ACSL . Проверено 31 мая 2010 .
  14. ^ «TN-29-17: Рекомендации по проектированию и использованию флэш-памяти NAND» (PDF) . Микрон. 2006 . Проверено 2 июня 2010 .
  15. ^ a b c d Мехлинг, Герман (01.12.2009). «Твердотельные накопители вывозят мусор» . Форум корпоративных хранилищ . Проверено 18 июня 2010 .
  16. ^ a b c Конли, Кевин (27 мая 2010 г.). «Твердотельные накопители Corsair Force Series: ограничение усиления записи» . Corsair.com . Проверено 18 июня 2010 .
  17. ^ a b Лейтон, Джеффри Б. (27.10.2009). «Анатомия твердотельных накопителей» . Журнал Linux . Проверено 19 июня 2010 .
  18. ^ Белл, Грэм Б. (2010). «Твердотельные накопители: начало конца современной практики восстановления цифровой криминалистики?» (PDF) . Журнал цифровой криминалистики, безопасности и права. Архивировано из оригинального (PDF) 05.07.2014 . Проверено 2 апреля 2012 .
  19. ^ a b Кристиансен, Нил (14 сентября 2009 г.). «Поддержка уведомлений об обрезке / удалении ATA в Windows 7» (PDF) . Конференции разработчиков хранения, 2009 . Проверено 20 июня 2010 .
  20. ^ a b c Шимпи, Ананд Лал (17 ноября 2009 г.). «SSD Improv: Intel и Indilinx получают TRIM, Kingston снижает Intel до 115 долларов» . AnandTech.com . Проверено 20 июня 2010 .
  21. ^ a b c d e f g Мехлинг, Герман (27 января 2010 г.). «Твердотельные накопители становятся быстрее с TRIM» . Форум корпоративных хранилищ . Проверено 20 июня 2010 .
  22. ^ «Включить TRIM для всех SSD [sic] в Mac OS X Lion» . osxdaily.com. 2012-01-03 . Проверено 14 августа 2012 .
  23. ^ «Примечания к выпуску FreeBSD 8.1-RELEASE» . FreeBSD.org .
  24. ^ «Особенности Linux 2.6.33» . KernelNewbies.org . 2010-02-04 . Проверено 23 июля 2010 .
  25. ^ a b c d Бэгли, Джим (01.07.2009). «Управление миграцией данных с уровня 1 на твердотельные накопители уровня 0: избыточное выделение ресурсов: выигрышная стратегия или отступление?» (PDF) . plianttechnology.com . п. 2. Архивировано из оригинального (PDF) 02.09.2009 . Проверено 21 июня 2016 .
  26. ^ a b Дроссель, Гэри (14 сентября 2009 г.). «Методики расчета срока службы SSD» (PDF) . Конференции разработчиков хранения, 2009 . Проверено 20 июня 2010 .
  27. ^ a b c d Смит, Кент (01.08.2011). «Понимание избыточного выделения ресурсов SSD» (PDF) . FlashMemorySummit.com . п. 14 . Проверено 12 декабря 2012 .
  28. ^ Шимпи, Ананд Лал (2010-05-03). «Влияние запасных частей на SandForce: большая мощность без потери производительности?» . AnandTech.com. п. 2 . Проверено 19 июня 2010 .
  29. ^ ОБрайен, Кевин (2012-02-06). «Intel SSD 520 Enterprise Review» . Обзор хранилища . Проверено 29 ноября 2012 . 20% избыточное выделение ресурсов увеличивает производительность во всех профилях с активностью записи
  30. ^ «Официальный документ: избыточное выделение ресурсов твердотельного накопителя Intel» (PDF) . Intel. 2010. Архивировано из оригинального (PDF) 25 ноября 2011 года . Проверено 29 ноября 2012 . Альтернативный URL
  31. ^ Шимпи, Ананд Лал (2009-03-18). «Антология SSD: понимание SSD и новых дисков от OCZ» . AnandTech.com. п. 9 . Проверено 20 июня 2010 .
  32. ^ Шимпи, Ананд Лал (2009-03-18). «Антология SSD: понимание SSD и новых дисков от OCZ» . AnandTech.com. п. 11 . Проверено 20 июня 2010 .
  33. ^ a b Мальвентано, Аллин (13 февраля 2009 г.). «Долгосрочный анализ производительности твердотельных накопителей Intel Mainstream» . Перспектива ПК . Проверено 20 июня 2010 .
  34. ^ «CMRR - безопасное стирание» . CMRR . Проверено 21 июня 2010 .
  35. ^ OCZ Technology (2011-09-07). «Как безопасно стереть ваш OCZ SSD с помощью загрузочного компакт-диска Linux» . Архивировано из оригинала на 2012-01-07 . Проверено 13 декабря 2014 .
  36. ^ «Обзор Intel SSD 320: 25-нм G3 наконец-то здесь» . анандтех . Проверено 29 июня 2011 .
  37. ^ «SSD Secure Erase - Ziele eines Secure Erase» [Безопасное стирание - Цели безопасного стирания] (на немецком языке). Thomas-Krenn.AG. 2017-03-17 . Проверено 8 января 2018 .
  38. ^ "Безопасное стирание ATA (SE) и hdparm" . 2016-11-06 . Проверено 8 января 2018 .
  39. ^ «Остерегайтесь - когда SECURE ERASE не стирает вообще» . Жесткий диск Oracle. 2015-11-15 . Проверено 8 января 2018 .
  40. ^ Вэй, Майкл; Grupp, Laura M .; Spada, Frederick E .; Суонсон, Стивен (15–17 февраля 2011 г.). Надежное стирание данных с твердотельных накопителей на основе Flash (PDF) . 9-я конференция USENIX по файловым технологиям и технологиям хранения (FAST'11). Сан-Хосе, Калифорния . Проверено 8 января 2018 .
  41. ^ Чанг, Ли-Пин (2007-03-11). «Об эффективном выравнивании износа для крупномасштабных систем хранения с флэш-памятью». Национальный университет ChiaoTung, Синьчжу, Тайвань. CiteSeerX 10.1.1.103.4903 .  Cite journal requires |journal= (help)
  42. ^ «Intel представляет твердотельные накопители для ноутбуков и настольных компьютеров» . Intel. 2008-09-08 . Проверено 31 мая 2010 .
  43. ^ «Процессоры SandForce SSD изменяют стандартное хранилище данных» (PDF) . SandForce. 2008-09-08 . Проверено 31 мая 2010 .

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с усилением записи на Викискладе?