If-Koubou

Mengapa Solid-State Drives Slow Down Ketika Anda Mengisi Them Up

Mengapa Solid-State Drives Slow Down Ketika Anda Mengisi Them Up (Bagaimana caranya)

Tolok ukurnya jelas: Solid-state drive melambat saat Anda mengisinya. Isi hard disk solid-state Anda hingga mendekati kapasitas dan performa tulisnya akan menurun secara dramatis. Alasan mengapa terletak pada cara penyimpanan SSD dan NAND Flash.

Mengisi drive ke kapasitas adalah salah satu hal yang tidak boleh Anda lakukan dengan drive solid-state. Hard disk solid-state yang hampir penuh akan memiliki operasi penulisan lebih lambat, memperlambat komputer Anda.

Blok Kosong dan Blok Sebagian Diisi

Ketika Anda menulis file ke drive solid-state Anda, ia mencari blok kosong dan mengisinya. Menulis ke blok kosong adalah operasi tulis yang paling cepat. Itulah sebabnya sistem operasi baru (Windows 7 dan yang lebih baru) mendukung fitur TRIM, yang secara otomatis menghapus data file dari drive solid-state segera setelah Anda menghapus file di sistem operasi Anda. Ini bekerja secara berbeda dari hard drive magnetik, di mana bit file yang dihapus berada di sekitar hard drive.

Mereka tidak duduk-duduk di drive solid-state - TRIM memastikan bahwa blok dikosongkan sehingga SSD dapat dengan cepat menulis data baru ke blok kosong di masa depan. Menulis di atas sektor yang sudah ditulis sama cepatnya dengan menulis ke sektor kosong pada hard drive teknis, tetapi drive solid-state harus menghapus satu blok sebelum menuliskannya.

Memori Flash NAND menulis data dalam 4 halaman KB di dalam 256 blok KB. Untuk menambahkan halaman tambahan ke blok yang terisi sebagian, solid-state drive harus menghapus seluruh blok sebelum menulis data kembali ke sana.

Saat drive solid-state Anda terisi, semakin sedikit blok kosong yang tersedia. Di tempat mereka sebagian diisi blok. Hard disk solid-state tidak dapat hanya menulis data baru ke blok yang terisi sebagian ini - yang akan menghapus data yang ada. Alih-alih menulis operasi sederhana, drive solid-state harus membaca nilai blok ke cache-nya, memodifikasi nilai dengan data baru, dan kemudian menulisnya kembali. Ingatlah bahwa menulis file kemungkinan akan melibatkan penulisan ke banyak blok, jadi ini dapat memperkenalkan penundaan tambahan dalam jumlah yang signifikan.

TRIM Tidak Mengonsolidasikan Blok Yang Diisi Sebagian

Jika Anda mengisi drive ke kapasitas atau kapasitas dekat, kemungkinan Anda akan berakhir dengan banyak blok yang terisi sebagian setelah Anda menghapus file. Perintah TRIM hanya mengarahkan drive solid-state untuk menghapus data file ketika file tersebut dihapus. Itu tidak memaksa drive untuk melakukan operasi pembersihan apa pun.

Dengan kata lain, isi hard disk solid-state ke kapasitas sebelum menghapus file dan Anda mungkin akan berakhir dengan banyak blok yang terisi sebagian. Drive tidak akan keluar dari jalannya untuk mengkonsolidasikan blok-blok yang sebagian diisi ini menjadi blok penuh, membebaskan blok-blok kosong. Drive akan tetap penuh dengan blok yang terisi sebagian dan kinerja penulisan akan terdegradasi.

Penyitaan dan Pengumpulan Sampah Berlebih

Untuk mencegah konsumen mengisi drive solid-state mereka dan berakhir dengan kinerja yang sangat terdegradasi, produsen SSD akan keluar dari jalan mereka untuk melawan ini.

Hard disk solid-state kelas konsumen sering menyisihkan sekitar 7% dari total penyimpanan flash mereka dan membuatnya tidak tersedia bagi pengguna. Ini dikenal sebagai "overprovisioning" - perangkat penyimpanan ekstra ditambahkan ke drive tetapi tidak terlihat oleh komputer karena penyimpanan yang tersedia dapat digunakan. Area cadangan memastikan bahwa drive tidak dapat sepenuhnya penuh - akan selalu ada kapasitas cadangan untuk membantu menjaga performa menulis tetap stabil.

Setiap kontroler solid-state drive memiliki algoritma pengumpulan sampah untuk mencoba mengurangi masalah ini. Ketika drive menjadi penuh, ia akan mencari blok yang sebagian diisi dan mulai mengkonsolidasinya, membebaskan sebanyak mungkin blok kosong. Hard disk solid-state yang berbeda menjalankan operasi ini pada waktu dan ambang berbeda - yang bergantung pada pengontrol drive.

Bukti Benchmark

Anandtech melakukan berbagai tolok ukur dengan drive yang berbeda untuk menggoda hubungan antara area cadangan solid-state drive dan konsistensi kinerja operasi tulisnya. Ketika mengisi drive yang kosong, mereka menemukan kinerja tulis tinggi sangat awal dalam proses dan penurunan yang signifikan karena operasi tulis terus mengisi drive.

Menyisihkan lebih banyak area cadangan pada drive membantu kinerja untuk tetap konsisten, karena memastikan drive harus selalu memiliki blok kosong yang cukup siap.

Mereka menemukan bahwa “kinerja minimum meningkat secara substansial setelah Anda mencapai 25% area cadangan untuk drive [konsumen] ini.” Rekomendasi terakhir mereka adalah Anda harus “berencana untuk menggunakan hanya sekitar 75% dari kapasitas [kapasitas drive Anda] jika Anda menginginkan keseimbangan yang baik antara konsistensi dan kapasitas kinerja. "

Jika Anda memiliki drive solid-state, Anda harus mencoba untuk menghindari penggunaan lebih dari 75% dari kapasitasnya. Beli drive yang lebih besar dengan lebih banyak penyimpanan daripada yang Anda butuhkan dan Anda akan memastikan bahwa Anda selalu memiliki kinerja menulis yang konsisten. Untungnya, SSD secara bertahap menjadi jauh lebih murah, jadi ini tidak semahal dulu.

Kredit Gambar: Penyortir Musik di Wikimedia Commons, Simon Wüllhorst di Flickr