擦除nand SSD的TRIM与全盘擦写-报价-上海羊羽卓进出口贸易有限公司

擦除nand SSD的TRIM与全盘擦写

发布时间 : 2025-03-19

作者 : 小编

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SSD的TRIM与全盘擦写

磁盘碎片整理程序是常用Windows用户再熟悉不过的功能，它能将散落的硬盘碎片文件整合，提升磁盘效率。但是在家用主硬盘从HDD过渡到SSD的过程中，Windows的磁盘碎片整理程序却难以再帮上我们什么忙了。这时我们应该结合操作系统本身的功能以及官方提供的软件，让SSD性能再次飞跃。

请勿使用磁盘碎片整理程序

SSD的存储介质与HDD完全不同，为HDD设计的Windows磁盘碎片整理程序不再适合使用NAND闪存颗粒的SSD（图1）。而且NAND闪存颗粒是有擦写寿命的，磁盘碎片整理会增加闪存颗粒的擦写损耗，得不偿失完全没有必要。不论是什么硬盘，都会随着日积月累的使用越来越慢的。SSD不能使用Windows的磁盘管理，那我们如何维护它？

从WIN7开始的TRIM

其实微软在推出Windows 7时已经对此有所考虑，微软联合各大SSD厂商开发了一种新的技术，被称为TRIM。如果我们的操作系统是Windows 7之后的，并且SSD也支持TRIM的话一切都会变得非常简单。我们可以这么理解，SSD的自我整理和修复完全是全自动并且智能化的，无需我们去操心（图2）。

微软的NTFS文件系统和固态硬盘主控会自己去发现需要擦除的页面，并等待有再次写入操作时自动擦出原本的数据。这和Windows原本的磁盘碎片整理那种分析-合并-整理的机制完全不同，不仅能提升读写效率还减少了硬盘的损耗。如果是SSD和HDD硬盘混装的电脑，推荐用户关闭或者指定系统只自动整理HDD硬盘，同时在手动整理磁盘碎片时不要选中SSD的盘符。

如何判断系统开启了TRIM

一般来讲现在的SSD配合Windows 7以上操作系统，TRIM是一定会被激活的。但是如果主板驱动或者系统没有通过正常方式安装，用户不放心还是可以检查的。具体办法也比较简单，使用管理员身份运行Windows的CMD.exe，在里面输入“fsutil behavior query DisableDeleteNotify”，如果返回值为0则表示我们的系统已经开启了TRIM功能（图3），如为1则是未开启状态。

小提示：磁盘清理与垃圾回收

经常使用磁盘碎片整理程序的用户肯定知道有一个相邻的程序叫做磁盘清理，专门负责清理操作系统在日积月累使用下的垃圾文件（图4）。其实SSD的主控也有相应的功能，而且也是全自动的！在主控的工作下，闪存颗粒可以把那些有效无效数据并存的块合并成整体，并删除无效数据块来增加空白数量。这个操作也有一些类似碎片整理，我们无需去理解复杂的主控算法，只需知道这些功能都是SSD主控默默完成就好。

各大品牌SSD 软件

以上那些内容虽然适合所有品牌的SSD，但是略显不够直观。现在产品都讲究用户体验，许多品牌都随着硬件产品推出了官方优化软件。这些软件是否好用，很大程度上决定了用户的使用体验，也决定了产品的附加价值。

三星SSD Magician

三星SSD从2012年开始发力，市场占有率猛增，旗下这个SamsungSSD Magician也立下了汗马功劳。Samsumg SSDMagician是一款综合性的SSD管理软件，集状态监测（图5）、日常维护、固件升级、速度测试（图6）、数据安全擦除、性能优化于一身。这个软件只针对三星自家的SSD产品有效，最主要的功能就是磁盘状态监视、性能优化、固件升级和安全擦除。

磁盘状态监视

Samsumg SSD Magician的首页面主要提供SSD的基本信息，相比一些第三方软件更加全面。总写入数据这个监视参数非常有用，可以第一时间参看SSD的累积写入数据量，为评估SSD寿命提供了方便。

性能优化

性能优化这个功能对于已经支持TRIM的系统是没有意义的，但对于还在坚守XP的用户来讲价值就体现出来，Samsung官方的磁盘碎片整理十分可靠（图7）。

固件升级

固件升级可以帮助SSD改善兼容性和稳定性，几乎在所有品牌SSD的管理软件中，升级固件是必备的功能。升级固件操作非常简单，系统会自动联网检测是否有新固件需要更新，检测后确认直到系统重启就算升级完成了，过程完全傻瓜化（图8）。

安全擦除

安全擦除可以将SSD恢复到出厂状态，这是在使用很久之后让SSD“原地满血复活”的最佳方案。不过这样做会永久破坏闪存颗粒中的数据，不过借由此功能也可以放心出手自己不用的SSD不必担心隐私泄露（图9）。

特色功能PAPID Mode

RAPID被三星称为实时数据传输加速处理技术，就是一种利用系统内存做缓冲为SSD加速的技术。额外划拨系统内存，为SSD读写提供更大的缓冲，从而达到优化性能的目的。其实这个技术毫无新意许多第三方软件早已实现，但RAPID来自原厂，三星结合了自家的主控算法和NAND特性专门量身定做的优化程序，效率稳定性比第三方软件强得多（图10）。开启RAPID Mode前后，几乎所有性能都提升了一倍，速度飙升让人乍舌。

Intel SSD Toolbox

提起SSD固态硬盘优化，英特尔官方出品的固态硬盘优化工具Intel SSD Toolbox可能是最为有名的（图11）。Intel SSD Toolbox安装好之后在开始界面中会出现目前系统上所有的硬盘列表，预设是显示Intel的SSD状态，在这点上是与三星软件类似的。

注意System tuner这一项的右方是否有叹号，通常这代表了SSD或者系统状态有需要注意的地方。点击进去就会显示所有可能会存在问题的项目，根据软件进行设置即可。

Intel SSD Optimizer是根据TRIM功能优化SSD的选项，如果我们依旧在使用XP系统，或者操作系统并没有开启TRIM功能，可以使用这个功能让SSD恢复性能。值得一提的是Intel这个恢复的速度相当快，几秒钟就能完成一个完整的TRIM流程。

Intel SSD Toolbox同样提供了安全擦除和固件更新等功能，用户使用起来只要根据软件提示一步步操作，就不会有问题。

其他品牌专用软件

闪迪（SanDisk）最早主攻存储卡，但近几年他们SSD做得风生水起，从入门低端产品到顶级性能旗舰一应俱全。为了旗下SSD能有更好用户体验，闪迪也推出了专用的固态硬盘工具SSDToolkit。基本功能大概与Intel的类似，在固件更新时能详细看到固件版本以及上次更新的状态，并且支持在线升级（图12）。

OCZ在国内市场名为饥饿鲨，旗下SSD产品众多，他们也有一套完整的专用软件OCZToolbox。主要功能与其他几家差不多，集中在SSD状态监测、S.M.A.R.T信息监测、固件刷新、安全擦除等功能（图13）。

NAND和NOR flash的区别

NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术，彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着，1989年，东芝公司发表了NAND flash结构，强调降低每比特的成本，更高的性能，并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。但是经过了十多年之后，仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR和NAND闪存。　　相“flash存储器”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处，因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码，这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。　　NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place)，这样应用程序可以直接在flash闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高，在1～4MB的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。　　NAND结构能提供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。性能比较　　flash闪存是非易失存储器，可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行，所以大多数情况下，在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单的，而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。　　由于擦除NOR器件时是以64～128KB的块进行的，执行一个写入/擦除操作的时间为5s，与此相反，擦除NAND器件是以8～32KB的块进行的，执行相同的操作最多只需要4ms。　　执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距，统计表明，对于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时)，更多的擦除操作必须在基于NOR的单元中进行。这样，当选择存储解决方案时，设计师必须权衡以下的各项因素。　　● NOR的读速度比NAND稍快一些。　　● NAND的写入速度比NOR快很多。　　● NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。　　● 大多数写入操作需要先进行擦除操作。　　● NAND的擦除单元更小，相应的擦除电路更少。接口差别　　NOR flash带有SRAM接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节。　　NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据，各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。　　NAND读和写操作采用512字节的块，这一点有点像硬盘管理此类操作，很自然地，基于NAND的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。容量和成本　　NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半，由于生产过程更为简单，NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量，也就相应地降低了价格。　　NOR flash占据了容量为1～16MB闪存市场的大部分，而NAND flash只是用在8～128MB的产品当中，这也说明NOR主要应用在代码存储介质中，NAND适合于数据存储，NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大。可靠性和耐用性　　采用flahs介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展MTBF的系统来说，Flash是非常合适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的可靠性。　　寿命(耐用性)　　在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次，而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势，典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8倍，每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。　　位交换　　所有flash器件都受位交换现象的困扰。在某些情况下(很少见，NAND发生的次数要比NOR多)，一个比特位会发生反转或被报告反转了。　　一位的变化可能不很明显，但是如果发生在一个关键文件上，这个小小的故障可能导致系统停机。如果只是报告有问题，多读几次就可能解决了。　　当然，如果这个位真的改变了，就必须采用错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法。位反转的问题更多见于NAND闪存，NAND的供应商建议使用NAND闪存的时候，同时使用EDC/ECC算法。　　这个问题对于用NAND存储多媒体信息时倒不是致命的。当然，如果用本地存储设备来存储操作系统、配置文件或其他敏感信息时，必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。　　坏块处理　　NAND器件中的坏块是随机分布的。以前也曾有过消除坏块的努力，但发现成品率太低，代价太高，根本不划算。　　NAND器件需要对介质进行初始化扫描以发现坏块，并将坏块标记为不可用。在已制成的器件中，如果通过可靠的方法不能进行这项处理，将导致高故障率。易于使用　　可以非常直接地使用基于NOR的闪存，可以像其他存储器那样连接，并可以在上面直接运行代码。　　由于需要I/O接口，NAND要复杂得多。各种NAND器件的存取方法因厂家而异。　　在使用NAND器件时，必须先写入驱动程序，才能继续执行其他操作。向NAND器件写入信息需要相当的技巧，因为设计师绝不能向坏块写入，这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。软件支持　　当讨论软件支持的时候，应该区别基本的读/写/擦操作和高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件，包括性能优化。　　在NOR器件上运行代码不需要任何的软件支持，在NAND器件上进行同样操作时，通常需要驱动程序，也就是内存技术驱动程序(MTD)，NAND和NOR器件在进行写入和擦除操作时都需要MTD。　　使用NOR器件时所需要的MTD要相对少一些，许多厂商都提供用于NOR器件的更高级软件，这其中包括M-System的TrueFFS驱动，该驱动被Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等厂商所采用。　　驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理，包括纠错、坏块处理和损耗平衡。

SSD的TRIM与全盘擦写

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