Обрезать ssd что это такое

Обновлено: 21.11.2024

SSD — это совершенно другой носитель информации по сравнению с теми, которые существовали до него. Магнитные носители, особенно вращающиеся диски, ввели множество концепций, таких как размер сектора, разбиение на разделы, фрагментация и т. д. Некоторые из этих идей были эмулированы и в прошивке твердотельных устройств.

С другой стороны, были введены новые концепции для оптимизации производительности, срока службы и надежности этих новых устройств. Одной из таких концепций является операция TRIM.

Компоновка SSD

Твердотельные накопители невероятно быстры и с каждым годом становятся все быстрее и дешевле. Их надежность также значительно улучшилась с момента их создания. Однако твердотельные накопители все еще не так надежны, как магнитные носители, и не так долговечны, как жесткий диск. На самом деле лежащие в основе механизмы чтения-записи сильно отличаются от того, что можно увидеть внутри жесткого диска.

Чтобы понять проблемы, от которых страдают SSD, и почему нам нужна операция TRIM для решения этих проблем, давайте сначала рассмотрим структуру SSD. Данные обычно хранятся в группах ячеек размером 4 КБ, называемых страницами. Затем страницы группируются в кластеры по 128 страниц, называемые блоками, каждый блок имеет размер 512 КБ для большинства твердотельных накопителей.

Вы можете считывать данные со страницы, содержащей некоторую информацию, или записывать данные на чистые страницы (без ранее существовавших данных, только последовательность единиц). Однако вы не можете перезаписать данные на уже записанной странице размером 4 КБ без перезаписи всех остальных 512 КБ.

Это следствие того факта, что напряжения, необходимые для переключения 0 на 1, часто намного выше, чем для обратного. Избыточное напряжение потенциально может перевернуть биты в соседних ячейках и повредить данные.

Операция удаления при снижении производительности SSD

Когда ОС сообщает, что данные удалены, SSD просто помечает все соответствующие страницы как недействительные, а не удаляет данные. Это очень похоже на то, что происходит внутри жесткого диска: сектора помечаются как свободные, а не обнуляются физически. Это значительно ускоряет операцию удаления.

В случае с жесткими дисками это работает просто отлично. Когда необходимо записать новые данные, вы можете перезаписать старые данные в освобожденном секторе, не беспокоясь о окружающих секторах. Жесткие диски могут изменять данные на месте

В случае с SSD все не так просто. Допустим, вы изменяете файл, и это соответствует изменению одной страницы размером 4 КБ. Когда вы пытаетесь изменить страницу размером 4 КБ на SSD, все содержимое ее блока, все 512 КБ, необходимо прочитать в кэш (кэш может быть встроен в SSD или может быть основной памятью системы) и затем блок необходимо стереть, а затем вы можете записать новые данные на свою целевую страницу размером 4 КБ. Вам также придется записать оставшиеся неизмененные 508 КБ данных, которые вы скопировали в кэш.

Этот результат дополняет феномен расширения записи, когда каждая операция записи преобразуется в операцию чтения-изменения-записи для фрагментов данных, которые намного больше, чем фактические данные, которые необходимо разместить.

Изначально это усиление не отображается. Сначала ваш SSD работает очень хорошо. В конце концов, когда блоки заполняются, достигается неизбежный момент, когда все больше и больше операций записи начинают включать дорогостоящие операции чтения-модификации-записи. Пользователь начинает замечать, что SSD работает не так хорошо, как изначально.

Контроллеры твердотельных накопителей также стараются обеспечить распределение данных по всему диску. Таким образом, все штампы получают одинаковый уровень износа. Это важно, потому что ячейки флэш-памяти имеют тенденцию быстро изнашиваться, и поэтому, если мы будем постоянно использовать только первые несколько тысяч блоков, игнорируя остальную часть SSD, эти несколько блоков скоро изнашиваются. Распределение данных по нескольким кристаллам также повышает производительность, поскольку вы можете считывать и записывать данные параллельно.

Однако теперь записи рассредоточены, что повышает вероятность наличия страницы в блоке. Это еще больше ускоряет процесс деградации.

Команда TRIM и освобождение блоков

Команда TRIM минимизирует снижение производительности, периодически удаляя недопустимые страницы. Например, Windows 10 очищает ваш SSD раз в неделю. Все данные, помеченные ОС как удаленные, фактически удаляются из ячеек памяти контроллером SSD при выполнении этой операции. Да, операции чтения-изменения-записи по-прежнему необходимо выполнять, но это происходит только раз в неделю и может быть запланировано на часы, когда ваша система практически идеальна.

В следующий раз, когда вы захотите написать на страницу, она фактически будет пустой и готова к операции прямой записи!

Фактическая частота использования команды TRIM зависит от типа используемой системы. Базы данных, как правило, выполняют много операций ввода-вывода и, следовательно, требуют более частой обрезки.Однако, если вы делаете это слишком часто, операции с базой данных замедлятся на время работы TRIM. Задача системного архитектора — найти правильный график и частоту.

Ограничения

Команда TRIM очень полезна для задержки снижения производительности вашего устройства. Это помогает поддерживать среднюю производительность вашего устройства. Но это только в среднем.

Предположим, вы работаете с текстовым документом и постоянно записываете в файл, редактируете и сохраняете что-то, чтобы не потерять прогресс. Страницы, на которых хранятся данные документа, по-прежнему должны пройти через мучительный цикл чтения-изменения-записи, потому что TRIM не является службой, которая постоянно оптимизирует ваш SSD. Даже если он работает как служба, влияние на производительность все равно будет заметно, поскольку оно встроено в сам механизм работы твердотельного накопителя.

Кроме того, слишком частое использование SSD TRIM может сократить срок службы хранилища. Поскольку весь этот цикл удаления и записи изнашивает ячейки, делая данные, хранящиеся в них, доступными только для чтения.

Заключение

Несмотря на все недостатки твердотельных накопителей, они по-прежнему обладают огромным преимуществом в производительности по сравнению с традиционными жесткими дисками. По мере роста доли рынка этих магических устройств все больше исследований и инженерных разработок будет направлено на совершенствование лежащей в их основе технологии.

Поставщики операционных систем, производители чипов SSD и люди, которые пишут всю сложную логику прошивки, объединились, чтобы дать нам это потрясающее устройство. TRIM — это всего лишь один из множества уровней сложности, которые там упакованы.

Ссылки

Об авторе

Ранвир Сингх

Я технический и научный писатель с довольно разнообразным кругом интересов. Твердо верящий в философию Unix. Лишь немногие из моих увлечений включают системное администрирование, компьютерное оборудование и физику.

TRIM – это команда для интерфейса ATA. Когда вы используете свой диск, изменяя и удаляя информацию, SSD должен убедиться, что неверная информация удалена и что есть место для записи новой информации. Trim сообщает вашему SSD, какие фрагменты данных можно удалить.

Эта команда отличается для других интерфейсов и имеет разные названия в разных операционных системах, но действие обычно называется "Обрезать". Независимо от того, под каким именем он работает, Trim работает с Active Garbage Collection для очистки и организации вашего твердотельного накопителя. Обрезка полезна, но не обязательна. Поскольку некоторые операционные системы не поддерживают Trim, производители твердотельных накопителей проектируют, создают и тестируют свои диски, предполагая, что Trim не будет использоваться.

Что делает Трим?

Команда Trim сообщает SSD, что определенные области содержат данные, которые больше не используются. С точки зрения пользователя эти данные были удалены из документа. Из-за того, что твердотельные накопители считывают и записывают информацию, данные не удаляются с накопителя по команде пользователя. Вместо этого область SSD, содержащая данные, помечается как неиспользуемая. Команда Trim сообщает диску, что данные можно удалить. В следующий раз, когда компьютер будет бездействовать, Active Garbage Collection удалит данные.

Если бы команда Trim не существовала (как это было до Windows® 7), то твердотельный накопитель не знал бы, что определенные сектора на диске содержат неверную информацию, пока компьютер не сообщит диску о необходимости записать в этот диск новую информацию. место нахождения. Привод должен будет стереть существующую информацию, а затем записать новую информацию. Это занимает немного больше времени, чем просто запись новой информации, поэтому использование Trim и Active Garbage Collection помогает вашему SSD быстрее выполнять команды записи.

Обрезка также влияет на срок службы твердотельного накопителя. Если данные постоянно записываются и стираются из одних и тех же ячеек NAND, эти ячейки теряют целостность. Для оптимальной жизни каждая клетка должна использоваться примерно с той же скоростью, что и другие клетки. Это называется выравниванием износа. Команда Trim сообщает SSD, какие ячейки можно стереть во время простоя, что также позволяет накопителю упорядочить оставшиеся заполненные данными ячейки и пустые ячейки для записи, чтобы избежать ненужного стирания и перезаписи.

Как работает активная сборка мусора

Флэш-память, из которой состоят твердотельные накопители, не может перезаписывать существующие данные, как это делает жесткий диск. Вместо этого твердотельные накопители должны стирать уже недействительные данные. Проблема в том, что большая единица памяти, блок, должна быть стерта, прежде чем можно будет записать меньшую единицу, страницу. Например, если в пустом блоке есть четыре страницы с данными, а три страницы данных удалены, оставшуюся страницу данных необходимо записать в новый блок, тогда все четыре страницы в старом блоке можно удалить, освободив их. будет переписано в будущем.

Если бы накопитель не проходил этот процесс перемещения достоверной информации, чтобы можно было удалить недействительную информацию, а вместо этого просто продолжал записывать новую информацию на новые страницы, в конечном итоге он заполнился бы данными, некоторые из которых больше не действительный. Чтобы предотвратить это, сборщик Active Garbage проходит через диск и перемещает каждую страницу допустимых данных на страницу в другом блоке, чтобы можно было очистить блок с неверными данными, который был идентифицирован с помощью Trim.

Преимущества обрезки и активной сборки мусора

Самым большим преимуществом Trim является экономия времени за счет того, что твердотельный накопитель стирает данные, когда компьютер не используется, а не использует дополнительное время в процессе записи для удаления данных, которые больше не действительны. Поскольку Active Garbage Collection перемещает связанные сегменты данных рядом друг с другом, динамическое выравнивание износа работает более эффективно. Сборка мусора и обрезка работают с выравниванием износа — алгоритмом, который гарантирует, что каждая ячейка будет записываться и удаляться примерно столько же раз, сколько и все остальные ячейки. Это продлевает срок службы твердотельного накопителя.

Поддержка обрезки SSD

Microsoft® Windows® начиная с версии 7 поддерживает Trim. Он запускается автоматически в фоновом режиме, если вы его не отключили. Вы можете запустить его вручную или проверить, включена ли обрезка, посмотрев в свойствах диска, затем выбрав Инструменты и Оптимизация.

MacOS® с твердотельными накопителями Apple® имеет встроенные функции Trim и Active Garbage Collection. Некоторые версии MacOS поддерживают твердотельные накопители сторонних производителей с дополнительным программным обеспечением. Чтобы проверить, есть ли у вас поддержка Trim, выберите меню Apple, удерживая нажатой клавишу Option. В разделе «Информация о системе» прокрутите до имени интерфейса хранилища в разделе «Оборудование». Поддержка TRIM будет указывать либо Да, либо Нет.

Большинство настроек RAID (избыточный массив независимых дисков) не поддерживают Trim, хотя это меняется. Все больше программного обеспечения RAID поддерживает Trim в каждом поколении, поэтому проверьте конкретное программное обеспечение.

Поддержка активной сборки мусора

Сборка мусора происходит автоматически с использованием проприетарной функции Active Garbage Collection, созданной производителем твердотельного накопителя. Поскольку сборка мусора очень важна для работы накопителя, она есть на всех накопителях.

Micron производит все свои твердотельные накопители с нуля, и сборка мусора является жизненно важной частью накопителя. Узнайте больше о процессе производства твердотельных накопителей.

Заключение

Trim и Active Garbage Collection — это полезные инструменты, которые могут улучшить скорость, функциональность и долговечность вашего SSD. Но если ваша операционная система не поддерживает Trim, это не беда. Все твердотельные накопители Crucial разработаны и протестированы с учетом того, что они будут использоваться без Trim.

Твердотельные накопители становятся все более популярными и доступными по мере выпуска дисков большего размера, а диски меньшего размера становятся доступнее. Но мы получаем много вопросов о SSD-накопителях, TRIM и дефрагментации. SSD-накопители не только быстрее, но и практически не требуют обслуживания. Вот все, что вам нужно знать.

СОВЕТ. Трудно решить проблемы с Windows? Ремонт/восстановление отсутствующих файлов ОС Windows, поврежденных вредоносным ПО, несколькими щелчками мыши

Что такое SSD TRIM?

TRIM (также называемая командой Trim или Trim Command) позволяет вашему SSD-накопителю более наглядно обрабатывать мусор. TRIM позволяет операционной системе решить, какие блоки уже используются, чтобы их можно было стереть внутри. Каждый раз, когда вы что-то удаляете, TRIM автоматически удаляет эту страницу или блок. В следующий раз, когда страница или блок будут записаны, операционной системе не нужно ждать, пока этот блок будет удален. SSD TRIM может продлить срок службы и производительность вашего SSD-накопителя.

Убедитесь, что функция TRIM включена

Для правильной работы вашего SSD-накопителя необходимо включить TRIM. Операционные системы от Windows 7 до Windows 10 должны автоматически включать TRIM. Еще раз повторяем, что SSD-накопитель практически не требует обслуживания.

Если вы не уверены, нажмите клавишу Windows + S, введите Оптимизация дисков и нажмите Дефрагментация и оптимизация дисков. Ваш диск должен быть распознан как твердотельный накопитель, а функция TRIM должна быть включена.

Чтобы убедиться, что функция TRIM включена, откройте PowerShell или командную строку и введите запрос поведения fsutil DisableDeleteNotify. Вы получите один из двух ответов:

Если TRIM отключен, введите в fsutil набор поведения DisableDeleteNotify 0, и все готово.

Еще раз, TRIM должен работать по еженедельному расписанию, но давайте удостоверимся. Нажмите на свой SSD-накопитель, а затем нажмите «Оптимизировать». Далее нажмите «Изменить настройки». Убедитесь, что для параметра Запуск по расписанию установлено значение еженедельно. Это тот параметр, который вам нужен, независимо от того, как часто вы используете компьютер. Второй флажок, Увеличить приоритет задачи, должен быть установлен.

Дефрагментировать или не дефрагментировать — вот в чем вопрос

Похоже, есть люди, которые хотят выступать за или против дефрагментации SSD-накопителя. Большинство согласны с тем, что дефрагментация SSD-накопителя может сократить срок его службы. Помните, что TRIM — это версия дефрагментации SSD.

Тем не менее, за последний год мы несколько раз дефрагментировали наш жесткий диск SSD без потери производительности, но мы большие поклонники расширения возможностей и попыток сломать наши компьютеры ради развлечения. У нас также есть образы резервных копий и SSD-накопители, так что нам нечего терять. Не пытайтесь повторить это дома.

Если вам интересно, можно ли улучшить TRIM, скорее всего, да. Умная дефрагментация лучше справляется с проверкой настроек TRIM.

Мы используем твердотельные накопители Western Digital, поскольку у них есть отличное программное обеспечение для переноса Windows на новый диск со старого.

Крис Хоффман

Крис Хоффман
Главный редактор

Крис Хоффман – главный редактор How-To Geek. Он писал о технологиях более десяти лет и два года был обозревателем PCWorld. Крис писал для The New York Times, давал интервью в качестве эксперта по технологиям на телевизионных станциях, таких как NBC 6 в Майами, и освещал свою работу в таких новостных агентствах, как BBC. С 2011 года Крис написал более 2000 статей, которые были прочитаны почти миллиард раз — и это только здесь, в How-To Geek. Подробнее.

Windows 7 и более поздние версии настроены на автоматическое включение TRIM на твердотельных накопителях. Вам не нужно беспокоиться о включении TRIM самостоятельно. Но если вы хотите еще раз проверить, включена ли в Windows функция TRIM, вы можете это сделать.

Если функция TRIM включена, Windows будет отправлять инструкции на ваш твердотельный накопитель каждый раз, когда вы удаляете файл. Затем твердотельный накопитель может автоматически стереть содержимое этого файла. Это важно для поддержания высокой производительности твердотельных накопителей.

Как проверить, включен ли TRIM

Это необходимо проверить в окне командной строки администратора. Чтобы открыть окно командной строки администратора в Windows 10 или 8.1, щелкните правой кнопкой мыши кнопку «Пуск» и выберите «Командная строка (администратор)».

В Windows 7 откройте меню "Пуск", найдите "Командная строка", щелкните правой кнопкой мыши ярлык "Командная строка" и выберите "Запуск от имени администратора".

Выполните следующую команду в окне командной строки:

Вы увидите один из двух результатов. Если вы видите DisableDeleteNotify = 0 , TRIM включен. Все хорошо, и вам не нужно беспокоиться об этом. (На первый взгляд это немного сбивает с толку — при значении 0 параметр DisableDeleteNotify отключен. Это двойное отрицание означает, что параметр «DeleteNotify», также известный как TRIM, включен.)

Если вы видите DisableDeleteNotify = 1 , TRIM отключен. Это проблема, если у вас есть SSD.

Как включить TRIM

Windows должна автоматически включать TRIM, если у вас современная версия Windows с современным твердотельным накопителем. Если TRIM отключен, возможно, Windows знает что-то, чего не знаете вы, и TRIM не следует включать для диска. Возможно, это очень старый твердотельный накопитель. Однако также возможно, что TRIM действительно должен быть включен, но что-то не так в процессе автоматического обнаружения.

Если TRIM не включен, а вы хотите включить его, вы можете сделать это принудительно, выполнив следующую команду в окне командной строки администратора:

(Если вы по какой-то причине хотите впоследствии отключить TRIM, запустите приведенную выше команду с 1 вместо 0 .)

Как проверить, выполняет ли Windows повторную обрезку по расписанию

В Windows 8 и 10 Windows автоматически оптимизирует твердотельные накопители по расписанию, запустив операцию повторной обрезки. Это необходимо, потому что, если на диск одновременно отправляется много запросов TRIM, запросы могут накапливаться в очереди, а затем отбрасываться. Windows регулярно выполняет оптимизацию «повторной обрезки», которая гарантирует, что все запросы TRIM, отправленные на диск, действительно обрабатываются. Подробнее об этом можно прочитать в блоге сотрудника Microsoft Скотта Хансельмана.

Функция повторной обрезки включена только в Windows 8 и 10, поэтому пользователям Windows 7 не нужно беспокоиться об этом.

Чтобы убедиться, что Windows выполняет повторную оптимизацию по расписанию, откройте приложение "Оптимизация дисков". Откройте меню "Пуск", найдите "Оптимизировать диски" и нажмите ярлык "Дефрагментация и оптимизация дисков".

Нажмите кнопку «Изменить настройки» и убедитесь, что параметр «Запуск по расписанию (рекомендуется)» включен. По умолчанию Windows выполняет оптимизацию повторной обрезки по еженедельному расписанию.

Опять же, вам не о чем беспокоиться. Если на вашем компьютере есть SSD, Windows должна автоматически включить TRIM и включить оптимизацию диска с повторной обрезкой по расписанию. Эти параметры должны быть просто включены по умолчанию. Но стоит бросить быстрый взгляд, чтобы убедиться, что все работает правильно.

› Как подготовить компьютер, планшет или телефон к продаже
› Как очистить диск в Windows 10 или Windows 11
› Что такое твердотельный накопитель (SSD) и нужен ли он мне?
› Как дефрагментировать жесткий диск в Windows 10
› Как установить Google Play Маркет в Windows 11
›5 шрифтов, которые следует прекратить использовать (и лучшие альтернативы)
› Почему прозрачные чехлы для телефонов желтеют?
› Что означает XD и как вы его используете?

Читайте также: