入手先入門!影馳SSD知識大講解(上)
泡泡網固態硬盤SSD頻道7月19日 SSD可以說是現在電腦上最突破性的產品了,讓許多升級后依然覺得電腦很慢的朋友得到了不少解決。然而不少朋友對SSD的認知還是停留在HDD階段。那么,SSD與傳統的HDD到底有什么不同呢?
SSD工作原理:
SSD數據處理都要進行加電處理,加電的過程等同于HDD硬盤的數據寫入操作,它被成為“Program(編程)”,斷電的過程電位恢復,這相當于HDD硬盤的擦除數據,這里成為“Erase(擦除)”,完整的一次P/E循環就是NAND的寫入循環,從這里也可以看出SSD要想寫入數據就需要恢復默認電位,也就是以“擦除”為前提,這個特性決定了SSD的數據寫入方式,也會帶來其他的一系列問題。
最直接的影響就是SSD壽命,因為P/E循環次數是有限的,浮柵極不像HDD的GMR(巨磁阻尼)效應那樣是永久的,存在次數限制。
SSD的閃存類型:
SLC的每個存儲單元內存儲1個Bit,稱為單階存儲單元(Single-Level Cell,SLC),速度最快,耐久度最高,價格也最高。主要用于服務器市場上。
MLC的每個存儲單元內存儲2個Bit,因此叫多階存儲單元(Multi-Level Cell,MLC),速度比SLC慢,耐久度也比SLC低一些,當價格也降低了,更容易被消費級市場接受。
TLC(三階存儲單元,Triple-LevelCell,TLC)的每個存儲單元內可以存儲3個Bit。由于每個單元可以存儲更多的數據,TLC的成本進一步降低,但是隨之而來的是寫入速度和耐久度的再次降低。當然,現在市場上也有唯一一個采用TLC的SSD:三星的840,當然官方標注其P/E只有1K次,至于是否值得購入各位買家見仁見智。
寫入放大:
在SSD寫入過程中,SSD實際需要寫入的數據量跟本機寫入的數據量是不一致的,說得專業一點就是SSD寫入過程中數據被無謂增加了的,這就是SSD的寫入放大(Write Amplification)問題,二者存在一個比值叫做寫入放大率(Write Amplification Factor,簡稱WAF) WAF=SSD實際寫入的數據量/本機寫入的數據
當前block有63個page寫入了數據,還留下4KB空間,此時如果寫入4KB數據,理論上正好填滿整個block,但是SSD不能直接覆蓋寫入數據,其他63個page的數據必須先復制到內存中,然后將整個blokc清空,要寫入的這個4KB數據會在內存中與前面的63個page中的數據混合到的一起,然后再重新寫入到一個block中。
按照這個情況,原本只是寫入4KB的數據變成了256KB,足足為前者的64倍。當然現在的SSD許多在算法上做了不少優化,寫入放大并不會向之前所舉的例子這么夸張,而Sandforce在這方面也做得非常之好。
AHCI很重要:
AHCI支持NCQ,在開啟AHCI之后SSD的各項性能大大提升。其中關閉AHCI時,多隊列深度(QD)性能并沒有提升(甚至下降),當開啟后則大大不同。而通常日常應用都會在QD1-3之間浮動,那么開啟AHCDI后對系統性能提升是有不少的幫助。
4K對齊
最初硬盤容量是被切分成每扇區512個字節來進行文件管理和存儲的,而現在主流硬盤容量已經攀升到1TB甚至更高,再用老標準去管理現超大容量的硬盤不但顯得繁瑣,而且降低效率,因此將每個扇區512字節改成每個扇區4096個字節,就是所謂的“4K扇區”。而4K對齊能使SSD性能大大提升。
如果知道自己的SSD是4K對齊?那么從AS SSD Benchmark上面可以顯示出,如果第一個顯示OK即為已開啟AHCI(或Raid),第二個顯示OK即為4K對齊。以上圖為例我們影馳的Thunder GT128 Pro已經4K對齊且系統開啟AHCI了。
其實4K對齊非常簡單,只需要拿WINDOWS7以上的系統對硬盤進行格式化就可以了。
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本次簡單先為大家講解一些SSD基礎原理的小知識,那么,我們下次將會為大家帶來其他的入門知識。購買一款SSD很容易,如何用好還是需要注意不少細節。那么我們下期再見!■
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