为啥固态硬盘越用越慢？还可以拯救一下！

来源:中科院半导体所发布时间:2021-12-2542浏览

文章来源：中兴文档（ID：ztedoc）
原文作者：中兴文档

你是否感觉固态硬盘越用越慢？这是咋回事呢？江湖上关于固态硬盘传说那么多，哪些是真的呢？

固态硬盘为啥越用越慢？

要想回答这个问题，就不得不提到固态硬盘的擦写过程（P/E）。为了便于理解，我们用这些小格子代表闪存的单位存储空间，其中白色的格子表示空白的存储空间，蓝色的格子表示已存有数据的存储空间。用小格子组成的灰色区域表示一块储存区域。
当你删除了某个文件，硬盘并不会立刻擦除对应位置的数据，而是会给它打上一个标记：“空”。

当你要存储某个文件时，硬盘也不会在标记的位置写入新的数据，而是会把数据存进空白的区域，利用更多的存储空间。

随着读写次数的增加，硬盘里的空白区域很快就被用的差不多了，此时如果还要写入新的数据，就需要把这些带有标记的位置腾出来，也就是擦除带标记的数据。
但要擦除数据，不能只清除对应的格子，而是必须把一整块区域清空，才能写入新的数据。
这个过程被称作写入放大（WAF），它意味着更复杂的步骤、更长的耗时、以及更多的擦写次数。
我们举一个具体的例子：
当要写入一个的数据“7”时，最坏的情况是一个块里已经没有干净的格子了，但是其中无效的数据（标记为“空”）能够擦除，所以要把全部的数据都读到缓存，擦除区域内里的所有数据，再把新数据写进去。
那么这个操作带来的写入放大就是：原本只需要写入一个格子，实际上却造成了整个块的写入操作。

同一时间还造成原本仅仅需要简单一步写入数据的操作变成了：

缓存读取整个区域-缓存修改数据-擦除清空整个区域-写入所有数据，共四步操作，与直接写入相比延迟将大大增加。

所以说：固态硬盘越用越慢？还不怪你塞的太满~

知识丰富的小伙伴都知道，对于计算机领域来说256和512这样的数才是“整数”，为什么市面上的固态硬盘经常是240G或者480G呢？这是通过预留空间，强行阻止大家把硬盘塞满，从而延长硬盘的使用时间。把磁盘塞得太满虽说会影响固态硬盘的性能，但是真正影响寿命的其实是擦写次数，当擦写次数到极限时，固态硬盘就会损坏，里面的数据也会丢失，那么该如何判断固态硬盘可以“活”多久呢？

如何计算固态硬盘寿命

固态硬盘寿命计算非常简单：

举例说明一下：
如果土豪的你买了一块2TB的固态硬盘，总擦写次数为1000，假设每天向这块固态硬盘写入100GB的大容量数据，那么根据计算，可以得到：
使用寿命：（2048*1000）/（100*365）=56年。

一块好的固态硬盘，好好使用它，它可以一直陪着你到退休~~

如何保养固态硬盘？江湖传言都是真的吗？

读到这里，其实你已经知道不要把硬盘塞得太满，但是江湖上流传着很多固态硬盘保养的经验！那些都是真的吗？让小编悄悄告诉你~

分区会影响固态硬盘使用性能—假！

固态硬盘分区基本不会影响硬盘性能。
有人可能会说“数据存储在C盘，读取速度最快”,“每分一个区，系统都会预留一定的缓存，造成一定的容量浪费。”“擦写次数是有限制的，长期对系统C盘读写，可能会导致缩短寿命。”其实对于固态硬盘来说，这些担心都是多余的！

机械硬盘

固态硬盘

机械硬盘主轴是以恒定的角速度转动，这样扫过的磁盘扇区面积，靠外圈的永远大于靠内圈的，C盘位于外圈，单位时间内，磁头扫过的扇区面积最大，所以系统装进C盘速度最快，之后的D、E、F盘速度则递减。
而固态硬盘主要由主控和闪存颗粒等部件组成，没有机械盘的机械结构。数据无论存在固态的哪一块，速度都一样。
而且随着固态硬盘的不断发展，目前市面上的固态硬盘主控也在不断升级，在垃圾回收、预留OP空间、自动分配、擦写均衡等功能方面日益成熟。不用担心分区会造成容量浪费或者某一位置的过度擦写。
所以，小编建议固态硬盘按需要分区就好，如果经费有限，配的是256G以下的固态硬盘，小编建议就不要分区了。

磁盘碎片整理功能可以优化性能—假！

在机械硬盘中，文件不是连续地保存在磁盘连续的簇中，而是哪有空存在哪里，由于文件被分散保存到整个磁盘的不同地方，就产生了磁盘碎片。在存新删旧的过程中，磁盘碎片就变得散乱不堪。在这种情况下，读取就增加了硬盘寻道时间，也增加了能耗。
因此磁盘碎片整理功能就是通过整理磁盘碎片文件，让碎片文件合成一体，加速了磁盘的寻道时间，从而整体上加快了速度。
那么为什么固态硬盘不需要磁盘整理呢？

固态硬盘寻道时间几乎为零：固态硬盘的存储单元，是基于闪存颗粒的电子存储，因而在寻道时间上理论上是永恒不变的，其性能则主要取决于主控芯片的性能和闪存颗粒的工艺。
固态硬盘有读写次数限制：一次磁盘碎片整理就相当于一次全盘读写，相当于擦写次数减1，可见磁盘整理多么损耗固态硬盘寿命。

其实，系统识别到安装的是固态硬盘后，都会默认关闭这个功能。所以我们不要因为看起来可以“节约硬盘空间”，在使用固态硬盘时把它打开。

要更新固态硬盘固件—真！

如果我们把固态硬盘比作一台小型的电脑，那么固件可以理解为其操作系统。固件控制固态硬盘一切的内部操作，可以直接影响固态硬盘的性能、稳定性以及寿命。

优秀的固件能减少固态硬盘不必要的写入，从而在提升固态硬盘性能的同时延长固态硬盘的寿命。所以我们要及时更新官方发布的最新固件。

开启Trim可以提升硬盘性能？—真！

Trim指令也叫做disable delete notify（禁用删除通知）。之前我们说过，固态硬盘删除一个数据是先给数据打上标记，等到系统要求在标记的地方写入数据的时候才会把不用的数据擦除，这样其实无法在最适当的时机做出最好的优化。
Trim就可以很好的解决这个问题，开启Trim之后，固态硬盘可以立即将需要删除的内容删除，而避免了等到要写入数据时候才删除数据的尴尬。