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Trim功能是延长SSD使用寿命的法宝!

电子数码

2022-11-11

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Trim是新一代操作系统(例如Win7、Mac OS等)中特有的功能。).Trim以前有个名字,叫“禁用删除通知”。顾名思义,Trim的作用就是告诉SSD,SSD文件已经被删除了。

为什么需要用Trim命令告诉SSD?因为我们在系统中删除一个文件(比如文件A)的时候,逻辑上只是删除了“文件A”,但是对于SSD来说,我们仍然不知道“文件A”已经被删除了,我们仍然认为“文件A”是有效数据。只有当用户向被删除文件A对应的地址写入新数据时,SSD才意识到文件A是无效数据。这样就会导致一个问题:如果用户一次性删除大量文件,SSD仍然会把这些“删除的文件”视为有效数据,这样当SSD启动垃圾收集(GC,垃圾清理)时,就会移动大量无效数据,导致写入放大系数较大,危害SSD的寿命。

当Trim功能未启动时,如下图所示:

(1)我们将A、B、C、D四个文件写入SSD

(2)然后删除文件C,我们可以看到在下图中,系统OS层文件确实已经被删除,而SSD中的文件C仍然有效;

(3)重新写一个新文件E。此时在SSD的逻辑块地址(LBA)上,文件E覆盖了文件C的位置,然而在物理地址(PBA)上,文件E已经被写到一个新的地址,文件C的物理地址已经被标记为无效,等待垃圾回收GC;

当Trim功能启动时,如下图所示:

(1)同样,我们将A、B、C、D四个文件写入SSD

(2)然后删除文件C,此时我们可以看到,系统OS层文件删除后,SSD中的逻辑层(LBA)同时删除文件C,物理层(PBA)将文件C标记为无效,等待垃圾回收;

(3)重新写一个新文件E。因为文件C已经被删除了,所以可以直接写到文件C所在的位置(LBA)。

微调功能的重要性

从上面Trim功能的实现原理我们可以知道,开启Trim功能后,SSD可以提前知道无效数据,及时进行垃圾回收,不用等积累了大量无效数据再回收。如果瞬间收集的垃圾太大,SSD的性能会出现断崖式的下降。同时,Trim功能可以有效降低写入放大系数,延长固态硬盘的寿命。

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