Download, sterowniki

Czemu dyski SSD zwalniają, gdy są pełne danych?

Autor
Kamil Rogala
Data dodania
24.06.2013
Ilość komentarzy
2

Wszystkie testy, benchmarki i zwykłe obserwacje wykazują jasno, że dyski SSD po napełnieniu niemal do pełna wykazują dramatyczne spadki wydajności. Sprawdźmy, czemu tak się dzieje i jak nie doprowadzić do takiej sytuacji.

Po pierwsze, nigdy nie napełniajmy dysku SSD do pełna – to jedna z podstawowych zasad korzystania z tego typu rozwiązań. Jeśli dysk zostanie napełniony w pełni, jego sprawność działania drastycznie spadnie spowalniając pracę całego komputera. To oczywiście bardzo uciążliwe i jednocześnie niesprawiedliwe, gdyż nie możemy w pełni komfortowo korzystać z pełnej funkcjonalności i pojemności dysku.

Puste i częściowo zapełnione bloki – jak to działa?

Jeśli zapisujemy dowolny plik na dysku SSD, ten szuka wolnego bloku, a następnie zapełnia go – to najprostszy i najszybszy sposób. Między innymi dlatego nowe systemy operacyjne, takie jak Windows 7 i 8 korzystają z technologii TRIM, która odpowiada za natychmiastowe usuwanie (po wykasowaniu ich w systemie) plików przechowywanych na dysku SSD. W przypadku tradycyjnych dysków magnetycznych, nawet po wykasowaniu plików w systemie, ich elementy nadal są dostępne i mogą zostać odzyskane.

SSD

Na dyskach SSD po całkowitym wykasowaniu plików, wszystkie ich elementy również zostają usunięte. Technologia TRIM pilnuje, aby opróżniony blok pamięci szybko został zapełniony nowymi danymi. I tu pojawia się problem – w przypadku dysków magnetycznych, zapisywanie danych na częściowo zapełnionym sektorze jest tak samo szybkie, jak w przypadku sektorów zupełnie pustych. Dyski SSD natomiast muszą najpierw wyczyścić blok, aby zapisać na nim nowe dane. Pamięć NAND Flash zapisuje dane na stronach o pojemności 4 KB w blokach 256 KB. By dodać nowe strony do częściowo zapełnionego bloku, dysk SSD musi najpierw wyczyścić cały blok, aby znów zapisać na nim dane.

Jeśli dysk jest napełniony w połowie, istnieje mnóstwo wolnych bloków do zapisania, dzięki czemu proces kopiowania, kasowania, przenoszenia i zapisywania danych trwa bardzo krótko – dysk ma miejsce, aby „żonglować” danymi. Jeśli jednak dysk jest napełniony niemal w pełni, wolnych bloków jest niewiele – musimy wtedy poczekać, aż dysk SSD powoli przeniesie dane pomiędzy pustymi lub tylko częściowo napełnionymi blokami, tymczasowo zapisze część danych w pamięci cache etc.

Po zapełnieniu dysku w pełni lub w ok. 95 procentach, najprawdopodobniej zostaniemy z wieloma częściowo zapełnionymi blokami pamięci – dysk nie będzie w stanie zapełnić wolnej przestrzeni i nie skonsoliduje częściowo zapełnionych bloków w jeden pełny blok, by stworzyć nowe miejsce na dane.

Czy jest na to recepta?

Producenci oczywiście starają się zapobiec sytuacjom, w których użytkownicy po zapełnieniu dysków w pełni borykają się z ogromną stratą wydajności. Dyski SSD oferowane na rynku zazwyczaj posiadają blokady – około 7 procent całkowitej pamięci flash jest niedostępna dla użytkownika. Takie rozwiązanie jest znane pod nazwą „overprovisioning” – dodatkowa pamięć jest niedostępna dla użytkownika i niewidoczna dla komputera. Ten dodatkowy zapas pamięci sprawia, że dysk nie zostanie nigdy zapełniony w 100%, a co za tym idzie jego wydajność nie zostanie drastycznie zmniejszona. W najnowszych dyskach SSD pojawiają się już funkcje konsolidacji danych – jeśli ilość danych przekroczy pewien poziom, rozpocznie się kopiowanie niewielkich ilości danych do częściowo zapełnionych bloków. Czynność ta uzależniona jest w głównej mierze od kontrolera i jest niezależna od działań użytkownika.

Jeśli korzystamy z dysku SSD, powinniśmy unikać sytuacji, w których zapełnienie przekracza około 75 % całkowitej pojemności. Tego typu magazyny danych świetnie sprawdzają się w roli dysków systemowych, które nigdy nie zostaną w pełni zapełnione, a zysk wydajności przy zapełnieniu do około 50 procent wpłynie pozytywnie na pracę całego komputera.

Dołącz do dyskusji

luika

30.11.2014

Takie artykuły powinny być aktualizowane. Wszystkie nowsze dyski ssd na dobrych kontrolerach nie spowalniają do zapełnienia 90% a czasami i więcej.

B?a?ej Starosta

24.06.2013

Ciekawe kiedy dyski SSD potanieją i zaczną wychodzić egzemplarze o naprawdę sporej wielkości. Chociaż jak patrzę na kierunek rozwoju komputerów, to mam wrażenie, że wszystko idzie w stronę przechowywania plików w chmurze.

comments powered by Disqus