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nand flash 格式化 技术解析:固态硬盘越用越慢怎么办?
发布时间 : 2024-10-08
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。

闪迪 3D NAND 技术 让你的固态更耐用

一直以来机械硬盘都是电脑整体性能的绊脚石,随着游戏、软件的体积越来越大,机械硬盘拖后腿的情况就更加突出了。性能优异的SSD固态硬盘就在这样的环境下得到发展,也是近10年来提升电脑使用体验最显著的硬件了。关于机械和固态的基础知识本期体验就不做过多的科普了,大家只需要明白,要想电脑用着爽,「固态硬盘不能少」

至于选多大容量的,还是得看你具体的需求,对于一般用户来说120G&128G是至少的,装个系统再装点软件游戏啥的,也就去了一半多了,这还是没装大型游戏的情况下,像现在的一些热门游戏小则几个G大则几十个G,120G&128G的硬盘就有点「捉鸡」 了,所以本人建议玩游戏的小伙伴,起步还是从240G&256G开始挑吧。

那我们这块 闪迪至尊高速的 SSD 会用在什么地方呢?别急,我们先简单介绍一下外观和参数。

标准的2.5寸设计以及SATA 6Gb/s接口规格,SanDisk 至尊高速系列-3D版共有 4 种容量选项,「250 GB」、「500 GB」、「1 TB」、「2 TB」。本期体验的就是1 TB版本的。

正面 SanDisk大红LOGO以及至尊高速系列-3D版 系列标识;

背面 产品名称、容量、序号、基本规格和认证标志;

标准SATA接口,支持SATA 6Gb/s;

拆解需要撕开背面贴纸(不建议用户自行拆卸);

这款闪迪至尊高速使用了3D NAND Flash技术,单颗粒容量128GB共8颗。至于大家关心的寿命问题,那确实有点多虑了。

本次体验的这款闪迪至尊高速 3D 固态硬盘,拥有400TBW的使用寿命, 400TBW是个什么概念呢?

首先Terabytes Written(TBW),一般译作“总计写入字节数”或“写入寿命”,指的是在SSD可能故障之前可以写入SSD的总数据量。同时我们查阅了某品牌固态硬盘的写入寿命,500GB/1TB 的仅为150TBW ,拥有400TBW的闪迪至尊高速3D SSD在同样使用强度下,将带来了一倍多的使用寿命。别人用个五六年可能就要报废了,这款至少得用个十几年。所以,完全不用担心寿命问题,尽管用就是了!

接下来我们还是来看看它的具体用途吧。最常用的方式自然是加装到台式机或者笔记本里头,提升性能或者增加SSD的存储容量。

台式机只需要把SATA数据线以及供电线对应插好就行了,笔记本的话一定要先了解清楚自己的电脑支持哪种接口的拓展。如果是那种短小的接口,现在的笔记本一般都是M.2,当然也有可能是 MSATA 这两者还是要区分一下的,别买错了。

新硬盘在插入电脑后,如果你是用来装系统,那直接在BIOS里头检测一下有没有识别到,就可以走系统的正常安装流程了。如果是在原电脑上增加硬盘,那就得去磁盘管理里头,对新增加的硬盘进行格式化或者分区的操作。

本期体验的这款闪迪至尊高速还有配套的「闪迪 SSD DASHBOARD」 ,可以在闪迪官网进行下载。

打开软件就能看到硬盘当前的状态,性能界面能够监控当前传输状况,那么测试自然也不能少。

我们使用了「CrystalDiskMark」对SSD进行了测试,读取560.5MB/s写入530.4MB/s, 与官方宣传数据一致。

在监控下面还有闪迪建议定期运行的TRIM优化。

驱动管理界面可以进行固件的更新、Secure Erase、Sanitize、PSID Revert 以及S.M.A.R.T.

同时右下角还贴心的设置了「磁盘管理」、「系统属性」、「设备管理器」的快捷键,一键直达,用起来非常方便。

除了加装到台式机或者笔记本,用来制作移动硬盘也是SSD的一大用途,我们这次使用的是ORICO的「2139C3」。

找好接口插入,再合上盖子就行了。

同样,我们能够在闪迪仪表盘里头看到移动硬盘的当前使用状态,不过软件提示当前连接速度并没有达到6.0 Gb/s。显然用作移动硬盘后的SSD,性能上会直接受硬盘盒的影响, 大家在为这类高性能SSD选择移动硬盘盒时一定要多加注意。

与用机械硬盘制作的移动硬盘相比,SSD做成的移动硬盘,虽然没有达到6.0Gb/s的标准,但在读写速度上依旧处于碾压的地位, 1TB的移动硬盘在拷数或者做备份的时候,那简直不要太爽。

使用电脑接口拷文件的速度,平均在500MB/秒 左右,差距还是很大的。

简单总结一下,固态硬盘无疑是电脑的标配,不过容价比「容量/价格」还是有点高的,但是随着闪存技术和工艺的进步,容价比也会逐步增加。「容价比越大,每GB的价格越便宜」 至于你是拿来升级电脑,还是制作移动硬盘,SSD本身是非常欢迎的,所以,选择好喜欢的SSD就买吧,提高电脑使用体验的最佳硬件,仅此一件啊!

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