Phenquestions
Са друге стране, уведени су нови концепти како би се оптимизовали перформансе, животни век и поузданост ових нових уређаја. Један од таквих концепата је ТРИМ операција.
Изглед ССД-а
ССД дискови су запањујуће брзи и сваке године постају све бржи и јефтинији. Њихова поузданост се такође прилично поправила од њиховог оснивања. Међутим, ССД-ови још увек нису толико поуздани као магнетни медији, нити су толико издржљиви као тврди диск. У ствари, основни механизми читања и писања се веома разликују од онога што човек види унутар ХДД-а.
Да бисмо разумели проблеме од којих ССД пати, и зашто нам је потребна ТРИМ операција да бисмо их превазишли, погледајмо прво структуру ССД-а. Подаци се обично чувају у групама од 4КБ ћелија, које се називају странице. Странице се затим групишу у кластере од 128 страница, који се називају Блоцкс, а сваки блок је 512 КБ, за већину ССД-ова.
Можете читати податке са странице која садржи неке информације или можете писати податке на странице које су чисте (без претходно постојећих података, само низ од 1 секунде). Међутим, не можете пребрисати податке на 4КБ страници на коју је већ записано, а да не препишете свих осталих 512КБ.
То је последица чињенице да су напони потребни за окретање 0 до 1 често много већи од обрнутог. Вишак напона може потенцијално преокренути битове на суседним ћелијама и оштетити податке.
Операција брисања погоршање перформанси ССД-а
Кад се каже да су подаци 'избрисан' по ОС-у, ССД само означава све одговарајуће странице као неваљане, уместо да брише податке. Ово је прилично слично ономе што се дешава и унутар ХДД-а, то су сектори обележен као бесплатан, а не физички на нулу. То операцију брисања чини много бржом.
У случају ХДД-а, ово функционише сасвим у реду. Када треба уписати нове податке, старе податке можете преписати на ослободио сектор без икаквих проблема или брига око околних сектора. ХДД-ови могу мењати податке на месту.
У случају ССД-а ово није тако једноставно. Рецимо да модификујете датотеку и то одговара промени једне странице од 4 КБ. Када покушате да измените страницу од 4 КБ на ССД-у, цео садржај његовог блока, његових 512 КБ, треба прочитати у кеш меморији (кеш меморија може бити уграђена у ССД или може бити главна меморија система) и тада блок треба избрисати и тада можете нове податке уписати на циљну страницу од 4 КБ. Такође ћете морати да запишете преосталих непромењених 508 КБ података које сте копирали у кеш меморију.
Ови резултати додају појаву појачавања писања, при чему се свака операција писања појачава операцијом читања-модификовања-писања за делове података који су много већи од стварних података које треба поставити.
У почетку се ово појачање не појављује. Ваш ССД у почетку ради врло добро. На крају, како се блокови пуне, долази се до неизбежне тачке у којој све више и више операција писања започиње са скупим операцијама читања-модификовања-писања. Корисник почиње да примећује да ССД не ради тако добро као у почетку.
ССД контролери такође покушавају да осигурају да су подаци распоређени по читавом диску. Тако да све матрице добију једнак ниво хабања. Ово је важно јер се ћелије флеш меморије имају тенденцију брзог хабања, па ако непрекидно користимо само првих неколико хиљада блокова занемарујући остатак ССД-а, тих неколико блокова ће се ускоро истрошити. Ширење података у више матрица такође побољшава ваше перформансе јер паралелно можете читати или писати податке.
Међутим, сада су уписивања раширена, повећавајући шансе да блок има страницу. Ово даље убрзава процес деградације.
ТРИМ команда и ослобађање блокова
Команда ТРИМ минимизира погоршање перформанси периодичним обрезивањем неважећих страница. На пример, Виндовс 10 ТРИМ-ује ваш ССД једном недељно. Сви подаци које је ОС означио као избрисане ССД контролер заправо чисти из меморијских ћелија када се та операција изврши. Да, још увек мора проћи операцију читања-модификовања-писања, али то се дешава само једном недељно и може се заказати у сате када је ваш систем углавном идеалан.
Следећи пут када желите да пишете на страници, она је заправо празна и спремна за операцију директног писања!
Стварна учесталост ТРИМ наредбе зависи од врсте система који користите. Базе података имају тенденцију да раде пуно ИО-а и због тога би требало чешће обрезивање. Међутим, ако то радите пречесто, операције базе података успорит ће се за период док је покренут ТРИМ. Посао архитекте система је да пронађе прави распоред и учесталост.
Ограничења
ТРИМ команда је веома корисна за одлагање погоршања перформанси вашег уређаја. Помаже у одржавању просек перформанси вашег уређаја. Али то је само у просеку.
Претпоставимо да ако радите са текстуалним документом и непрестано пишете у датотеку, уређујете ствари и чувате како не бисте изгубили напредак. Странице у којима се чувају подаци документа и даље ће морати проћи кроз мучни циклус читања-модификовања-писања, јер ТРИМ није услуга која непрестано оптимизира ваш ССД. Чак и ако је функционисао као услуга, утицај на перформансе и даље ће бити видљив јер је уграђен у саму механику рада ССД-а.
Такође пречесто покретање ССД ТРИМ-а може смањити дуготрајност вашег складишта. Будући да ће сав тај циклус брисања и писања истрошити ћелије које ће податке ускладиштене у њима приказивати само за читање.
Закључак
Упркос свим недостацима ССД-а, он и даље има велике предности у перформансама у поређењу са традиционалним хард диском. Како тржишни удео за ове магичне уређаје расте, све више напора у истраживању и инжењерству биће усмерено ка побољшању основне технологије.
Продавачи оперативног система, произвођачи ССД чипова и људи који пишу сву сложену логику фирмвера окупљају се да би нам пружили овај сјајни уређај. ТРИМ је само један од многих слојева сложености који су тамо упаковани.
Референце
- АнандТецх и њихово чудесно истраживање и преглед ССД-ова.
- Чланак на Википедији о Врите Амплифицатион
- Напишите на Арстецхнији о ССД дисковима и њиховом унутрашњем раду
