自從 NAND 快閃儲存問世以來,快閃記憶體的耗損一直是引起大量關注問題。為了解決問題,大多數 SSD 製造商都採用 自我監控分析與報告技術(自我監控、分析和報告技術)屬性,以追蹤 SSD 已體驗的使用量,與硬碟的預期使用壽命相比。通常,這被記錄為「剩餘壽命百分比」或有時被描述為「使用壽命百分比」的屬性。在監控此屬性時,建議使用者開始考慮更換 SSD,因為計數器開始方法剩餘 0% 的使用壽命。但此計數器在 SSD 剩餘使用壽命期間代表什麼意思? 剩餘 90% 或 50% 的壽命是什麼意思?
為了瞭解為什麼我們甚至有磨耗指示器,瞭解造成 SSD 磨損的原因很重要。從最基本的層面來看,磨損是由寫入資料所造成,如同儲存檔案一樣。每次寫入 NAND 單元時,都會造成微小的磨損。最後,在許多寫入後,NAND 單元長時間保留資料的能力會降低(在 SSD 的規劃壽命結束時,使用者資料仍可在未通電狀態下保留約一年)。
這夠簡單,可以理解,但這不是故事的結尾。SSD 的耗損和效能取決於主機電腦的 IO 活動工作負載量性質、儲存在電腦上的「靜態」資料量(或可用空間量),以及資料儲存的時間長度。隨著這些變量的變化,效能將會改變,磨損的速度也會改變。
有生理上的理由。NAND 快閃儲存按 SSD 工程師稱呼頁面和區塊進行組織。在大多數配置中,NAND 快閃記憶體區塊可以包含數百頁,而頁面可以包含 16kB 資料。當 NAND 區塊包含資料時,新資料無法僅寫入目前的資料。區塊必須先經過清除步驟,才能接收新資料。但是,雖然 NAND 快閃記憶體一次只能寫入一個頁面,但一次只能清除一個區塊。所有這些併發症意味著 SSD 韌體不斷管理儲存資料實體地點,並重新排列資料,以最高效地使用頁面和區塊。這種儲存資料的額外移動意味著實際寫入 NAND 快閃記憶體資料量是從主機電腦傳輸到 SSD 資料量的倍數。
工程師描述寫入 NAND 快閃記憶體資料量與使用寫入放大因數(WAF)一詞從主機電腦寫入至 SSD 資料量的比率。完美、理想的儲存裝置系統會有 1.0 的 WAF。在 Windows 和 MacOS 等桌上型電腦作業系統中使用的實際 SSD 中,典型 WAF 範圍將介於 2 到 4 範圍。這表示 SSD 寫入資料比僅由主機電腦寫入資料多出兩到四倍。
這聽起來很糟糕,但 SSD 工程師在設計 SSD 和 SSD 韌體時,會考慮這種額外的寫入工作負載量。此範圍的 WAF 仍能讓使用者延長 SSD 的維修時間。
儘管 SSD 設計最佳,但有時 WAF 可能高於預期或典型。同樣,這與工作負載量非常相關。對於大多數桌上型電腦使用者而言,其工作負載量會隨著時間而大幅改變。有時,工作負載量很重,有時非常輕。以下是可能導致 WAF 升高的一些情況:
雖然大部分控制 WAF 的項目都埋在作業系統和檔案系統中,但有些物品可能會根據使用者的意見而改變。
Windows® 10 專為有效運作 SSD 而設計,但終端使用者可以協助程序此程序。TRIM 是一項重要功能,可讓 SSD 的背景營運有效率地運作,並將上述 WAF 降至最低。Windows 將定期執行 TRIM,但在某些部署中,執行頻率可能並不高。使用者可在 Windows 中執行硬碟最佳化功能,以觸發 TRIM 頻繁執行,如下所示:
首先,在我的 PC 開啟視窗後,在 SSD 硬碟上按一下右鍵,然後選擇內容,如下所示:
在開啟內容視窗的情況下,選擇工具標籤,然後按一下最佳化:
最佳化表單顯示如下。 使用者可以隨時按一下「最佳化」以執行 TRIM 功能。 同時,在此表單,還有開啟排程最佳化選項,該選項將按照使用者確定的時間表執行 TRIM。
最後,在時間表視窗中,使用者可以選擇按時間表執行的核取方塊,按一下選擇(選擇)以選擇目標 SSD。
這將有助於保持 SSD 的效能穩定,並有助於最大程度地減少 NAND 快閃儲存設備的磨損。
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