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nand flash 频率技术解析：固态硬盘越用越慢怎么办？

发布时间 : 2024-10-14

作者 : 小编

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技术解析：固态硬盘越用越慢怎么办？

固态硬盘越用越慢的原因

固态硬盘会越用越慢，这和固态硬盘的工作原理有很大的关系。固态硬盘使用闪存作为储存介质，而闪存有个特性：必须先擦除之后才能再次写入数据，这一点和机械硬盘不同，机械硬盘可以直接在数据上面覆盖写入。

我们新买固态硬盘的时候，其中的NAND闪存已经预先擦除干净，因此数据可以直接写入，无需完成数据清除这一步，这时数据的写入速度非常快；随着时间的推移，SSD中从未使用的存储空间越来越少，很多时候必须先擦除闪存中的数据然后再写入，因此其性能就会明显下降。为了解决这种问题，微软和SSD厂商都做了很大努力，例如Trim、垃圾回收机制等等

下面我们就来谈谈使用SSD时的注意事项。

1.使用环境：Windows 7和AHCI是必须的，当然还有SATA3

必须使用Windows7以上的系统才能更好发挥SSD威力

● 固态硬盘最重要的技术：Trim

为了解决硬盘降速的问题，微软联合各大SSD厂商开发了一个新技术——Trim。Trim没有中文名称，简单的说，就是告诉SSD主控哪些数据占据的地址是“无效”的。

Trim指令的支持需要同时满足以下三个条件：

1.SSD主控制器和搭配的固件必须支持Trim指令接收：这一点完全不用我们去担心，只要是SSD，Trim指令必须得支持，不然就和普通U盘没什么两样。不开TRIM真的会变慢！

2.当前操作系统必须支持Trim指令发送：只有windows7/Server 2008 R2以上的系统才支持。

3.当前使用的磁盘驱动程序必须支持Trim指令传输。有一点需要说明，Trim指令现在还不支持发送给RAID阵列。所以如果看到有“高富帅”在用SSD组RAID炫速度，大胆地鄙视吧。

● SATA3.0接口才能满足高速SSD的胃口

接口方面，现在主流的SSD都采用SATA3接口，因为SATA2接口的最大理论速度只有300MB/S，如果你把一款读取速度500MB/s的SSD接到SATA2接口上...我真的表示很无奈。

然后我们说说BIOS设定，强烈建议开启AHCI模式。因为AHCI中的原生命令队列特性(NCQ)可以优化用户发送指令的顺序，从而降低设备负荷，提升设备性能。有些较老的主板可能不支持AHCI，这种产品一般也不会有SATA3.0接口，SSD性能会大打折扣。

2.分区方法：小分区、少分区

SSD有一种技术叫做“垃圾回收机制”，前面已经讲过Trim是系统用来告诉SSD主控哪些数据所占据的地址是“无效”的，而“垃圾回收机制”就是SSD内部对这些“无效”数据进行清理的过程。

垃圾回收机制非常考验主控的数据处理能力

SSD中的擦除只能是“将无效数据所在的整个区域摧毁”，不能像机械硬盘那样实现“点对点精确定位打击”，因此“垃圾回收机制”过程也显得很繁琐——先把区域内的有效数据集中起来，转移到空闲的位置，然后把“问题区域”整个清除，清除出来的地方可以作为下次垃圾回收时的转移地点。

大部分SSD都已经由厂商“内定”了预留空间

所以“小分区”的概念就出来了。所谓“小分区”就是不要把SSD的容量都分满，保留一部分容量作为“空闲位置”，用于SSD内部的优化操作，如磨损平衡、垃圾回收和坏块映射。一般情况下这一步骤厂商已经帮我们设定好了，例如NAND容量128G的SSD，厂家会标称120G，剩下的部分就被设置成了预留空间。当然如果你十分注重SSD性能，也可以在此基础上继续增加预留空间，在分区的时候只分100G或者更少

如果固态硬盘也能像机械硬盘这样随便分区就好了

“少分区”则是另外一种概念，关系到4k对齐对SSD的影响。一方面现在主流SSD容量都不是很大，分区越多意味着浪费的空间越多(每个分区总有那么些空间是用不到的)，另一方面分区太多容易导致分区错位，在分区边界的磁盘区域SSD性能可能受到影响。

Win7自带的分区工具支持4K对齐

关于4K对齐操作，在机械硬盘时代可能大家都不太注重，但到了SSD时代4K分区对齐与否对性能有着很大的影响。怎样才能实现4K对齐？最简单的方法就是用Win7自带的分区工具进行分区，这样能保证分出来的区域都是4K对齐的。

3.平时保养：不要使用碎片整理，保持分区“苗条”

● 不要使用碎片整理

把机械硬盘时代的“好习惯”带到了SSD上不一定“好用”。在以前，我们总会听到各种“砖家”的提醒——系统变慢记得碎片整理，往往整理过后能感觉到系统运行明显快了很多，殊不知碎片整理对于SSD来说完全就是一种“折磨”。

“磁盘整理”对SSD来说是一种折磨

消费级固态硬盘使用的MLC NAND FLASH作为储存介质，这种芯片一般只有5000~10000次的擦写寿命(P/E)，碎片整理需要对硬盘频繁擦写，会大大减少SSD的使用寿命，其实，SSD自带的垃圾回收机制就已经是一种很好的“磁盘整理”，再多的整理完全没必要。Windows的“磁盘整理”功能是机械硬盘时代的产物，并不适用于SSD。

SSD内部没有机械结构，主要部件是主控和闪存芯片

除此之外，可以考虑禁用win7的预读(Superfetch)和快速搜索(Windows Search)功能，在SSD平台这两个功能的实用意义不大，通过禁用这两项功能降低硬盘读写频率。

● 让分区保留足够的剩余空间

如果SSD也这样折腾估计早就崩溃了

前面有说过SSD的“垃圾回收机制”，可以算是SSD内部最考验主控能力的步骤：当硬盘占用接近“满容量”的时候，垃圾回收的量非常多，主控芯片需要处理大量数据，几乎是满负荷运作，这就是为什么SSD越用越慢的原因之一。

相对廉价的机械硬盘适合当“仓库”使用

所以让分区保持“苗条”很重要，及时清理无用的文件，设置合适的虚拟内存大小，将电影音乐等大文件放到机械硬盘“仓库”等等，让SSD分区保留足够的剩余空间。

4.刷新固件：最有效的提速方法

“固件”好比主板上的BIOS，固态硬盘的一切内部操作都要依靠固件来控制，可以说固件质量的好坏直接关系到SSD的性能表现，论重要性毫无疑问是排在了第一位。固件不单直接影响SSD的性能、稳定性，也会影响到SSD的寿命。优秀的固件包含先进的算法能减少固态硬盘不必要的写入，从而减少闪存芯片的磨损，维持性能的同时也延长了固态硬盘的寿命。因此及时更新官方发布的最新固件显得十分重要。

5.恢复指令：对付SSD降速的终极手段

如果你以前没有注意过前面这些操作，现在的SSD已经被“折腾”得奄奄一息，还有一个终极手段——Trim重置。这个指令会让SSD回到出厂性能，原地满血复活，但不建议过多使用，因为对SSD来说，每做一次Trim重置就相当于完成了一次完整的擦写操作，对磁盘寿命会有影响。

现在有许多软件都能提供ATA安全擦除指令来重置磁盘，最著名的是HDDErase。操作过程大致也是将主板BIOS的启动顺序改为光驱优先或者U盘优先，然后插入存好软件的启动设备，进入引导界面，根据提示来操作。

这里建议使用英特尔固态硬盘工具箱(IntelSSD Toolbox)来完成此任务，不用打繁杂的代码，直接在windows下按照提示鼠标操作即可，最大程度的避免了SSD性能衰减。相较其他固态硬盘只能用格式化磁盘的方式来恢复性能，更为方便。

【记忆空间istore】移动固态硬盘评测报告，英睿达X10 PRO PSSD 2TB

英睿达官网信息：

X10 Pro官网宣传信息。5年质保，容量包括1TB\2TB\4TB。速度高达2000MB，AES硬件加密。

防摔等级：

X10 Pro 移动固态硬盘经久耐用，具备 IP55 等级防水防尘6 性能，防坠落高度可达 7.5 英尺/2 米10。Crucial 英睿达 X10 Pro 移动固态硬盘性能强大，读写速度可达 2,100/2,000MB/s1，可直接通过硬盘编辑。

Crucial 英睿达 X10 Pro PSSD 2TB SMART信息查询

CDI查看磁盘，磁盘名称“CT2000X10PROSSD9 2000.3GB”,容量2TB。固件版本“U1CR1B04”，序列号“2337E8CC4F89”，支持UASP。

UASP(USB Attached SCSI Protocol)简介：

UASP全称USB Attached SCSI Protocol，中文译名USB附加SCSI协议。UAS是一种计算机协议，用于将数据从USB存储设备写入和读出，例如硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD) 和拇指驱动器。UAS 依赖于 USB 协议，并使用标准的SCSI命令集。USAP能让大容量储存设备传输速度提升20％，并降低CPU利用率、数据延迟和等待时间等。

Crucial 英睿达 X10 Pro PSSD 2TB支持Trim、NCQ

Trim功能：

TRIM指令使操作系统通知固态硬盘哪些数据是无效的（已删除），可以被内部擦除。在没有TRIM的情况下，固态硬盘无法事先知道哪些数据已经被删除，只能等系统要求在相同地方写入数据的时候才知道哪些数据是可以被擦除的，因此，这种情况下固态硬盘无法在适当的时机做出最好的优化，影响数据写入性能。对于固态硬盘及支持TRIM指令的机械硬盘（叠瓦式硬盘）启用TRIM指令，可以提高写入性能、减少耗损、延长寿命。

NCQ功能：

英文全称为Native Command Queuing（缩写为NCQ），原生命令队列，是用于改进硬盘日益增加的负荷下性能和稳定性的一项技术，可以优化硬盘内部工作负荷执行顺序，通过对内部队列中的命令进行重新排序实现智能数据管理，提升性能和使用寿命。

Crucial 英睿达 X10 Pro PSSD 2TB性能测试

顺序读写性能：

速度高达450MB（5Gbps接口下），相当于SATA6Gbps的SSD固态硬盘。顺序读写是指固态硬盘在读写数据的过程中按照数据先后顺序进行工作，具备读写连续性的特点，具体表现为读写时间较短且具备连续性、读写数据大且集中。顺序读写性能对于大文件拷贝至关重要。

随机读写性能：

速度达100MB左右。随机读写性能是固态硬盘的关键指标，其单位为IOPS（Input/Output Operations Per Second），即每秒进行读写（I/O）操作的次数。随机读写性能越强，处理零碎文件（如启动程序、病毒扫描等）任务就越快。

Crucial 英睿达 X10 Pro PSSD 2TB硬件信息检测

X10 PSSD SM2320主控、B47R颗粒：

Crucial 英睿达 X10 Pro PSSD 2TB，主控采用SMI的SM2320AB，NAND FLASH为3D TLC，镁光B47R（MT29F4T08EULEE），固件版本“V0906A”。NAND FLASH ID“2C D3 89 32 EA 30”。

X10 PSSD NAND FLASH 的坏快：

NAND FLASH出厂时，原厂会对坏快进行标记，固件能够迅速找到这些坏快位置。这些出厂时被标记的坏快称为“Original Bad Block”,坏快就是某个块，对其进行写入数据，再读出校验，校验出错并且ECC无法纠错的情况。简单说就是这个块，没法再使用。Flash Clock是NAND Flash频率，基频是400MHz，由于NAND FLASH采用DDR采样，所以实际传输字节速度是800Mbps/s。而在SSD后期使用过程中，由于磨损产生的坏块，一般叫做“新增坏块”。

X10 PSSD NAND FLASH频率：

一般来说想SATA6Gbps的SSD，NAND频率在200MHz，也就是DDR400MHz。PCIE3.0的SSD，速度3500MB，NAND频率一般在533MB，也就是1066MBytes/s。而PCIE4.0的SSD速度已经到7000MB，NAND频率一般到1200MHz，也就是NAND速度在2400MBytes/s。

英睿达X10P RO2TB用途扩展

PSSD在线拷贝大文件：

拷贝一个大文件，如视频文件，文件大小为10G。用时一共是30s，平均速度315MB。在移动硬盘中播放视频也很流程，不会卡顿。

英睿达X10 PRO PSSD安装操作系统，作为系统盘使用：

如果我们的笔记本电脑自带的固态硬盘容量不足，一般安装不了太多的软件。这时可以将英睿达X10PRO PSSD作为一个外置的系统盘。如下将电脑上的系统利用DISK将系统迁移到PSSD当中。当你的笔记本电脑容量不足时，可以将系统迁移到英睿达X10 PRO PSSD上，在PSSD上安装更多软件用于延展工作。部分用户可能也会用到双系统win+Linux，也可将PSSD安装上Linux系统，方便切换。

进入DiskGenius，工具->系统迁移选择迁移的目标磁盘等待系统迁移完成系统迁移完成后，检查目标磁盘，系统迁移完成重启电脑设置BIOS从英睿达X10 PRO PSSD启动系统