Как использовать SSD в среде Windows с максимальной бережливостью и эффективностью. Практические советы по использованию SSD Все об ssd накопителях
Когда весь интернет пестрит холиварами на тему «SSD ненадежны» и «SSD настолько быстрые, что я больше никогда не буду работать с HDD», думаю самое время внести немного ясности в то море противоречевой информации о самих SSD и о настройке Windows для работы с ними.
Кто заинтересовался, прошу под кат.
Вот я и стал счастливым обладателем этого чуда современной техники: OCZ Vertex 3 120 Gb. Сначала я загрузился в старой системе и обновил прошивку SSD, т.к. программа прошивки от OCZ не позволяет обновлять прошивку, когда диск является системным. Думаю, обновление прошивки – это первое, что нужно сделать после приобретения SSD, т.к. как показывает практика, ошибок в микропрограммах предостаточно, особенно в новых моделях SSD (по сравнению с которыми Vertex 3 уже и не самый новый:)).
Далее я решил поставить на SSD чистую систему. Установка Windows 7 с флешки (USB 2.0) заняла где-то минут 10. Вау, подумал я, раньше установка некоторых тяжелых программ шла гораздо дольше, не говоря уж об операционной системе!
С этого момента можно было просто начать пользоваться супер быстрым диском и радоваться жизни, но меня не покидало параноидальное чувство, что мой SSD быстро сломается из-за частых перезаписей. Действительно, ограниченное количество циклов перезаписи SSD – это пока еще не миф. Но все уже знают, что даже ресурс в 10000 перезаписей – это очень и очень много при объеме диска в 120 Gb. В зависимости от контроллера SSD также может применять различные внутренние технологии выравнивания износа , релокации данных из одного места в другое, сжатия записываемых данных (актуально для контроллеров SandForce) – диск старается изо всех сил, чтобы работать быстро и долго:) Как либо повлиять на эту внутреннюю логику практически невозможно (разве что обновлением прошивки), поэтому при выборе SSD под какие-то особые задачи нужно искать информацию по логике работы его контроллера.
Для тех, кто особо заботится о диске и бережет его, в интернете имеется масса советов, как снизить нагрузку на диск по записи со стороны операционной системы. Эти советы можно разделить на полезные, вредные и спорные.
1) Перенос каталога для временных файлов на обычный (HDD) диск
Пути к каталогам TEMP находятся тут:Компьютер – Свойства – Дополнительные параметры системы – вкладка Дополнительно – Переменные среды – TMP и TEMP (для текущего пользователя и общие).
Кто-то советует переносить Temp на RAMDisk, но это скорее вредный совет. Связано это с тем, что некоторые программы (в т.ч. апдейты) пишут данные во временный каталог, затем отправляют компьютер в ребут, а затем ожидают, что данные никуда не делись за это время. А RAMDisk по умолчанию очищается при перезагрузке. Но даже если ваш RAMDisk поддерживает сохранение данных в образ и восстановление после перезагрузки, это тоже не панацея, т.к. возможна ситуация, при которой служба RAMDisk"а просто не успеет запуститься и проинициализироваться к тому моменту, как программы начнут обращаться к временному каталогу.
2) Отключение гибернации
Это довольно странный совет. С одной стороны, отключение гибернации позволяет избавиться от файла hiberfil.sys, размер которого равен объему оперативной памяти, а место на SSD нам особенно дорого. Также при каждой гибернации на SSD пишется относительно большой объем данных, что «ведет к износу и бла-бла-бла-бла»… Апологеты данного совета пишут мол «зачем вам гибернация, ведь с SSD система и так стартует за несколько секунд». Но лично мне гибернация нужна не ради быстрого старта, а чтобы не закрывать (и не открывать потом заново) чертову кучу приложений, которыми я постоянно пользуюсь, так что целесообразность отключения гибернации находится под большим вопросом.Я с радостью переместил бы файл hiberfil.sys на другой диск (на HDD), но в силу системных ограничений сделать это невозможно.
3) Отключение защиты системы.
Компьютер – Свойства – Защита системы – вкладка Защита системы – Настроить – Отключить защиту системы.Сделать это можно, если вы пользуетесь хоть какими-то другими средствами резервного копирования системы. В противном случае есть большой риск получить нерабочую систему в случае каких-то сбоев.
4) Отключение файла подкачки.
Этот совет вызывает самые бурные споры и даже от Microsoft не удалось добиться внятных разъяснений.Я считаю данный совет вредным и рекомендую переносить файл подкачки на обычный (HDD) диск (но ни в коем случае не на RAMDisk:), почему, даже пояснять не буду – эту информацию легко найти в сети).
Полностью отключать файл подкачки вредно со следующей точки зрения. Некоторые «шибко умные» программы (например, MS SQL Server) резервируют себе виртуальное адресное пространство в очень больших количествах (про запас). Зарезервированная память не показывается в диспетчере задач, ее можно увидеть например в Process Explorer, включив отображение колонки «Process Memory – Virtual Size». При наличии файла подкачки система резервирует память в нем (т.е. некий диапазон объявляется недоступным для использования другими приложениями). При отсутствии файла подкачки резервирование происходит непосредственно в оперативной памяти. Если кто-то сможет прояснить в комментариях (со ссылками на достоверные источники), как именно это влияет на работу других программ и производительность, буду очень благодарен.
5) Отключение Prefetch, ReadyBoot, и Superfetch.
5.1. Prefetch – это технология ускорения загрузки системы и приложений за счет упреждающего чтения данных с диска. Она актуальна только для медленных носителей. Поскольку с Random reads у SSD все в порядке, Prefetch можно безболезненно отключать.Служебные данные Prefetcher хранит в C:\Windows\Prefetch.
Для отключения Prefetch нужно изменить на 0 значение параметра Enable Prefetcher в ключе реестра HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management\PrefetchParameters.
5.2 ReadyBoot (не путать с ReadyBoost) – это дополнение к Prefetch, которое логгирует процесс загрузки для определения порядка и состава требуемых при загрузке данных и на основе этих логов подготавливает требуемые данные для ускорения процесса загрузки.
Сами логи лежат в C:\Windows\Prefetch\ReadyBoot. Отключение Prefetcher"а не приводит к остановке записи этих логов. Для остановки логгирования необходимо установить в 0 параметр Start ключа HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\WMI\Autologger\ReadyBoot
Отключение ReadyBoot в целом является относительно бесполезным советом, т.к. никакого прироста по скорости это не даст, разве чуть-чуть сократит записи на диск, т.к. не будут вестись логи загрузки (которые довольно маленькие, порядка нескольких мегабайт).
5.3 Superfetch – это технология предзагрузки часто исполняемых программ в оперативную память. Отключать его не имеет смысла, т.к. Superfetch не приводит к записи на диск.
6) Отключение индексации
В свойствах диска можно убрать галку «Разрешить индексировать содержимое файлов на этом диске в дополнение к свойствам файлов». Это может снизить размер индексов, которые строит индексатор Windows, т.е. снизить нагрузку по записи на SSD.Сами индексы лежат в C:\ProgramData\Microsoft\Search
Также можно полноcтью отключить индексатор, отключив службу Windows Search.
7) Перенос кэшей приложений на RAMDisk.
Под приложениями здесь имеются в виду в основном браузеры, т.к. именно они активно используют кэш посещенных страниц. Переносить этот кэш на HDD было бы довольно глупо, т.к. нам же нужно ускорение! А поэтому вполне хорошим решением является вынесение этих кэшей на небольшой (например, 1 Гб) RAMDisk (лично я использую AMD Radeon RAMDisk, правда несмотря на громкое название это продукт фирмы Dataram).У каждого браузера свой способ указания местоположения кэша, эту информацию легко найти в сети.
8) Отключение usn журнала файловой системы NTFS.
Один из спорных и противоречивых советов. С одной стороны, у меня не получилось отключить usn журнал для системного раздела. Также usn журнал используется некоторыми программами (напр., Everything) для отслеживания измененных файлов. Если кто-то может прокомментировать ситуацию насчет полезности отключения usn, буду очень благодарен.UPD 9) Отключение дефрагментации диска
Windows 7 должна сама отключать дефрагментацию для SSD-дисков, поэтому ничего настраивать руками не нужно.Выводы:
1. Даже если не прибегать ни к каким советам по конфигурированию системы для работы с SSD, Windows 7 будет работать на SSD чуть менее чем превосходно.
2. Некоторые советы позволят вам снизить количество записей на SSD-диск, что может продлить и без того относительно долгий срок его работы.
3. Многие советы позволят вам изменить некоторые параметры, не убив при этом производительность системы, но и не давая никакой практической пользы:)
Другие идеи и советы крайне приветствуются! Надеюсь, вместе мы сможет разграничить их на полезные и вредные:)
Жесткие диски по прежнему играют ключевую роль и являются одним из основных компонентов современных компьютеров. Считается нормальным, если вы будете покупать/заменять HDD через каждые несколько лет. Но мир домашних компьютеров уже движется в сторону твердотельных накопителей (SSD) , и, возможно, на этот раз вы пойдете за покупкой SSD, вместо HDD. Нужен ли вам такой? Давайте попробуем выяснить это в данной статье.
Несколько лет назад большинство пользователей отказалось от SSD из-за их высокой цены, ограниченных возможностей хранения и потенциальных проблем с совместимостью. Большинство этих проблем в недавнее время были решены, так что ответ — Да, вам нужен такой накопитель . В этом вы убедитесь прочитав статью до конца.
Как говорится, есть несколько моментов, о которых нужно знать перед погружением в эту тему. Не делайте этого вслепую. Будьте информированными, чтобы принять лучшее решение при покупке SSD.
Цены
Цены на твердотельные накопители за последние несколько лет сильно упали. В 2010 году средняя цена на них колебалась около 3 долларов США за Гб памяти, в то время как в 2015 году вы можете найти SSD по 34 цента (20-30 руб.) за 1 Гб памяти, например, Crucial BX100 500 Гб стоит от 169 долларов (от 11 тыс. руб.).
Кстати говоря, SSD все равно дороже, чем традиционные жесткие диски, и эта разница в цене не является незначительной. К примеру, Western Digital Blue в 1 Тб можно купить за 3600 руб. Сравнивая с Samsung 850 EVO, цена WD Blue втрое ниже при том, что места на нем в два раза больше .
Так что в вопросах, касающихся экономии, HHD без лишних вопросов бьет SSD. Если ваш бюджет ограничен, остановитесь на HHD. Тем не менее, SSD никогда еще не были столь дешевы, как сейчас, и они в достаточной степени доступны, так что не бойтесь потратиться. Они того стоят.
Если вы решили, что вам нужен SSD, покупка накопителя большей емкости будет в 2 раза выгоднее. К примеру, Samsung 850 EVO 120 ГБ стоит около 5000 рублей (50 руб. за Гб). Заплатив на 2500 рублей больше, вы можете получить емкость до 250 Гб (30 руб. за Гб). Но выгоднее всего получается SSD с емкостью 500 ГБ за 12,5 т.р. с ценой в 25 рублей за 1 Гб памяти. Так что, покупая такой накопитель, вы платите полцены за 1Гб!
Физические характеристики
Когда бы вы ни покупали оборудование, вам всегда нужно выяснить вероятность возможной несовместимости. Лучший в мире SSD окажется совершенно бесполезным, если вы не сможете использовать его в свой системе, правильно? К счастью, SSD (большая часть) в значительной степени стандартизированы, так что все у вас будет в порядке, если вы изобразите хотя бы подобие внимания к этой детали.
Форм-фактор: большинство современных SSD идут в 2,5-дюймовом форм-факторе, что как раз совпадает со стандартным размером жесткого диска для ноутбуков. Такое устройство неудобно использовать для десктопов, которые требуют 3,5-дюймового форм-фактора, но вы можете исправить это, используя адаптер — такой, как, например, SABRENT 2.5″-3.5″ Mounting Kit за 7 долларов.
Следует отметить, что сейчас набирает популярность новый форм-фактор: стандарт М.2 (известный ранее под названием NGFF). Такие SSD, предназначенные для ультратонких ноутбуков и мини-ПК, очень тонкие и имеют крошечные размеры.
Толщина: то, что SSD имеет форм-фактор 2,5 дюйма, еще не значит, что он подойдет к вашему ноутбуку. Также вы должны убедиться, что его толщина достаточно мала для вашего ноутбука.
Обычно толщина SSD колеблется где-то между 7 и 9,5 мм, современные накопители чаще стремятся в меньшую сторону, к 7 мм. Сверьтесь с инструкцией к вашему ноутбуку, чтобы узнать, какая толщина вам подойдет.
Интерфейс: основная масса SSD потребительского класса имеют SATA-интерфейс, хотя получите ли вы 3 Гб/с или 6 Гб/с SATA, зависит от возможностей вашего компьютера. Сейчас в основном выпускаются устройства с 6 Гб/с, но если вам удастся найти 3 Гб/с, те, скорее всего, будут дешевле.
Шум: одно из преимуществ SSD перед HDD — то, что SSD работает тише ввиду отсутствия механических составляющих. Если вы хотите уйти от жужжания HHD из-за вращения диска и треска во время поиска файлов, тогда SSD вам как никак лучше подойдет.
Производительность
Главным преимуществом SSD перед HHD — а также причиной, по которой люди остаются с SSD перейдя на них с HHD — тот факт, что SSD работают быстрее. С SSD компьютер загружается за секунды, программы запускаются почти мгновенно, а файлы перемещаются до 10 раз быстрее.
Стоит отметить, что в вопросах производительности даже худшие из SSD все равно на голову впереди HHD. Если все, что вам нужно — это скорость, то вопросов нет — SSD создан специально для вас.
Как уже было сказано, не все SSD одинаковы. Достаточно посмотреть на следующие варианты:
- SanDisk Internal 120 Гб (52 доллара) имеет скорость последовательного считывания 520 Мб/с 180 Мб/с ;
- Silicon Power Velox V70 120 Гб (140 долларов) имеет скорость последовательного считывания 557 Мб/с и скорость последовательной записи 507 Мб/с .
Может быть, разница в 37 Мб/с при считывании и 327 Мб/с при записи и не важна для вас, тогда вам просто можно выбрать боле дешевый вариант. Но если вам действительно важен каждый бит скорости, тогда вы должны представлять себе, сколько это будет вам стоить (дополнительных 88 долларов в примере выше).
Емкость накопителя
Существует важное различие в том, как работают HDD и SSD. В то время, как HDD часто приходится иметь дело с фрагментацией диска, у SSD есть своя причина для переживаний — сбор мусора .
Когда данные записываются на SSD, они записываются во фрагменты, называемые страницами . Группа страниц называется блоком . В любое заданное время страницы в блоке могут быть все заполнены, все пусты или частично заполнены.
Из-за того, что они так сконструированы, перезаписать существующие данные на SSD на получится (в отличие от HHD). Вместо этого, для того, чтобы записать новые данные в заполненный блок, весь блок должен быть затерт.
Более того, для предотвращения потери данных любая информация, присутствовавшая в блоке, должна быть сначала перенесена куда-нибудь еще перед тем, как стереть блок. Как только данные перемещены и блок освобожден, только тогда новые данные могут быть записаны в этот блок.
Этот процесс, называемый сбором мусора, требует свободного места для правильного функционирования. Если у вас недостаточно свободного места, то процесс сбора мусора теряет эффективность и замедляется. Это одна из причин, почему производительность SSD падает со временем: он чересчур загружен.
Для того, чтобы поддерживать сбор мусора на пике эффективности, традиционным советом будет поддержание 20-30 процентов дискового пространства пустыми . Для накопителя емкостью 250 Гб это будет значить, что вы можете использовать только 200 Гб максимум.
Долговечность
Последняя деталь, о которой нужно подумать, это то, как долго SSD будет вам служить. Только 74 % жестких дисков выживают после четвертого года жизни. Как по сравнению с такими результатами ведут себя SSD?
В отличие от HDD, SDD не имеют в своем составе движущихся частей - что очень хорошо для тихой работы, а также подразумевает, что нечему изнашиваться. Следовательно, механически повреждения не должны вас волновать.
Плохая новость, с другой стороны — это то, что SSD более подвержены поломкам из-за перепадов электричества. Потеря энергоснабжения во время работы устройства может обернуться повреждением данных или даже полномасштабной поломкой устройства.
К тому же, блоки памяти на SSD имеют ограниченное число возможных сессий записи. Если вы постоянно записываете данные на SSD (порядка 1 Гб в сутки), то, возможно, устройство потеряет возможность записывать данные (хотя чтение все еще будет возможным).
Ожидаемая продолжительность жизни твердого накопителя - 5-7 лет. С каждым годом после истечения данного срока вероятность поломки устройства возрастает.
Подходит ли вам SSD?
Если вы стеснены в средствах, вас не волнует скорость, либо вы прежде всего беспокоитесь за сохранность данных, то вам стоит остановиться на традиционном жестком диске. Для всех остальных как раз настало самое время перейти на SSD, если вы этого еще не сделали.
Насколько важен SSD диск для игр, на что он влияет и в чем полезность данной технологии – именно об этом пойдет речь в нашей статье. Твердотельный накопитель в сравнении с обычным жестким диском имеет целый ряд значимых преимуществ. Одним из самых ценных среди них является способность мгновенно загружать записанные на него файлы. Это связано с тем, что устройство такого типа не имеет движущихся частей, благодаря чему не затрачивается время на перемещение головки диска.
Кроме этого ССД накопители обладают маленьким весом, крайне низким энергопотреблением, высокой скоростью записи, отсутствием шума и возможностью полноценно функционировать с самыми быстрыми интерфейсами. С их помощью любые файлы считываются значительно быстрее, чем на обычных HDD, при этом сама операционная система становится более оперативной.
Подробнее обо всем этом, а также про то, нужен ли SSD диск для игр и почему стоит его устанавливать, мы и поговорим дальше.
Операционная среда
Следует начать с того, что твердотельные накопители значительно ускоряют загрузку программ. Например, операционная система грузится всего до 13 секунд.
Если говорить об играх, которые имеют старую архитектуру, где ресурсы располагаются в качестве огромного количества небольших файлов, то обычный жесткий диск обрабатывает их невероятно медленно. В качестве примера можно взять всем известный World of Tanks. Даже на самых мощных ПК становится заметным значительное падение производительности при массовых перестрелках, в ротных боях и сражениях на глобальной карте.
Используя же игровой SSD, вы сможете устранить имеющийся недостаток и поддерживать необходимую скорость игры. Что касается прироста кадров в секунду, то он совсем незначительный. Разработчики прекрасно понимают, что накопитель является самым слабым звеном компьютера, поэтому его нельзя чрезмерно нагружать. В основном на производительность в играх влияют процессор и видеокарта.
Быстрая загрузка уровней
Один из самых важных факторов, отличающий твердотельный накопитель от обычного устройства. Игры весят по 50 ГБ не просто так, и они постоянно используют необходимую информацию, забрасывая ее в оперативную память. В этом случае загрузка с SSD осуществляется значительно быстрее. Причем, чем хуже оптимизация приложения, тем более ощутима разница между накопителями. Поэтому задаваясь вопросом, можно ли устанавливать игры на SSD, знайте, что это необходимо делать для улучшения быстродействия.
Если посмотреть время загрузки на примере Battlefield 3, то можно увидеть, что ССД «Crucial MX 255 GB» значительно выигрывает (почти в 3 раза) обычный HDD «Seagate 3TB», не смотря на то, что они оба работают по более скоростному интерфейсу SATAIII.
В основном данная особенность проявляет себя в офлайн играх, хотя многие пользователи говорят, что загрузка с твердотельного винчестера в онлайн сражениях также осуществляется достаточно быстро и приходится постоянно ждать «медленных» игроков. В этом случае владельцы ПК с SSD могут заранее обсудить тактику, в то время как остальные все еще будут любоваться экраном загрузки и пить чай.
Также важно сказать о нескольких окнах одной игры (касается геймеров в MMORPG), что для HDD является пыткой, в то время как ССД легко переносит такие нагрузки. Не стоит забывать о модах, которые часто «прикручиваются» к движку с помощью сторонних скриптов и библиотек. То есть, загружаются в память нештатным путем. Обычные диски не любят деятельность такого рода, в то время как для SSD в играх вообще нет никакой разницы.
Стабильный FPS
Твердотельный винчестер особенно полезен, когда пользователь играет в игры с обширным открытым миром. Каким объемом оперативной и видеопамяти в этом случае не обладал бы ПК, приложение постоянно грузит память новыми участками на карте и ее деталями, что сильно нагружает систему и просаживает FPS. В этом случае SSD значительно лучше выполняет свою работу, работая с минимальным количеством задержек, чем механический накопитель, считывающая головка которого должна переместиться к нужному участку и считать информацию.
youtu.be/9dEsTiOeMQ4
Кроме того, если вы поставите SSD для игрового компьютера, то сможете компенсировать недостачу оперативки в тех случаях, когда игра оказывается чрезмерно прожорливой. Операционная система Windows любит использовать «по делу и без» файл подкачки, при этом большинство игр вообще не работают без активированного swap, который занимает гигабайты памяти винчестера для использования в качестве ОЗУ.
Устройства HDD значительно проигрывают твердотельным накопителям по скорости доступа к данным. Поэтому если с первым вас ждет «слайдшоу», то в случае с ССД ПК или ноутбук вытянет игру даже «через не могу».
Быстрая загрузка текстур
В основном в онлайн-играх текстуры и прочие объекты грузятся при приближении к ним персонажа, а не во время входа. Ввиду этого становится возможным значительное уменьшение быстродействия, если вы двигаетесь по местности со сложным оформлением и архитектурой.
Стандартному диску будет не под силу в режиме реального времени загружать объемные текстуры и из-за этого он будет сильно тормозить, что непременно скажется на вашей эффективности и удовольствии от игры. Поэтому если вы решили купить SSD под игры, то это однозначно правильное решение.
Тишина и надёжность
Как мы уже говорили ранее, твердотельные устройства не имеют подвижных частей. Поэтому оснащенные ими компьютеры не шумят и не издают странных звуков даже при сильной нагрузке. Учитывая современные технологии, используемые при производстве компьютерных комплектующих, можно собрать абсолютно бесшумное устройство. Более того, отсутствие подвижных частей делает сам диск надежнее и минимизирует вероятность его поломки.
Также нужно сказать, SSD стоит покупать и устанавливать по той причине, что он обеспечит полную сохранность информации там, где обычный магнитный накопитель потеряет ее. В стандартных жестких дисках сектора памяти «умирают» без возможности восстановления, а в ССД информация просто переходит в режим чтения. То есть, сохраненный игровой процесс можно будет перенести на другой накопитель.
Развеиваем некоторые мифы
Подведение итогов
Учитывая вышеизложенную информацию, теперь мы можем ответить на вопрос, нужен ли ССД для игрового ПК. Для обычного пользователя он не станет чем-то революционным и будет выступать, скорее всего, в качестве приятного дополнения. Но вот если вы геймер, то при возможности данное устройство без сомнений нужно брать и устанавливать на компьютер. Особенно если вы любите требовательные игры с хорошей графикой.
Твердотельный винчестер сделает ваш ПК более продуктивным как в онлайн, так и в офлайн играх. Вы сможете без проблем играть в командные игры с большим количеством участников и обширными картами. Обладая SSD, вы не просто будете получать максимальный комфорт, но и получите превосходство перед другими игроками.
Нашел хорошую картинку, где показаны слабые и сильные стороны каждого устройства.
Говоря о том, SSD или HDD – что лучше для игр, достаточно лишь упомянуть тот факт, что наличие твердотельного диска – это обязательное требование для всех участников соревнований по киберспорту. Без этого комплектующего вы бы были просто не допущены к соревнованиям.
Однако если же у вас ограниченный бюджет и стоит выбор, купить ССД или доложить средств на мощный процессор или видеокарту, то в этом случае лучше прибегнуть ко второму варианту для максимального увеличения быстродействия.
Также при ограниченном количестве средств можно ограничиться обычным жестким диском в том случае, если у вас достаточно оперативной памяти.
Теперь вы знаете, можно ли ставить игры на SSD и в чем его основное превосходство перед обычными накопителями. Решение по выбору ССД диска остается исключительно за вами. Учитывайте свои финансовые возможности, а также особенности и преимущества современных винчестеров.
Сравнительное видео
youtu.be/sZFMXCYJhOM
Профессиональная помощь
Если не получилось самостоятельно устранить возникшие неполадки,
то скорее всего, проблема кроется на более техническом уровне.
Это может быть: поломка материнской платы, блока питания,
жесткого диска, видеокарты, оперативной памяти и т.д.
Важно вовремя диагностировать и устранить поломку,
чтобы предотвратить выход из строя других комплектующих.
В этом вам поможет наш специалист.
Оставьте заявку и получите
Бесплатную консультацию и диагностику специалиста!
Вынесенный нами в заголовок вопрос довольно часто занимает умы системных администраторов. Действительно, что лучше, собрать из твердотельных дисков RAID массив, но потерять поддержку TRIM, или отказаться от отказоустойчивости в пользу высокой производительности? Ситуация усугубляется еще и тем, что немногие реально представляют себе механизмы внутренней работы SSD и ориентируются более на маркетинговые материалы, чем на реальную техническую необходимость.
Основной миф касательно SSD таков: на системах без поддержки TRIM производительность SSD будет стремительно деградировать. Почему и как это происходит обычно не сообщается, без TRIM будет плохо и точка. В тоже время большинство серверных конфигураций дисковой подсистемы TRIM не поддерживают, либо поддерживают, но в очень ограниченном объеме. При этом некоторую странность вызывает то, что ни производители железа, ни производители софта не спешат с этой "проблемой" что-либо делать.
Чтобы понять, для чего нужен TRIM и что это, раздутый маркетологами термин или насущная необходимость, разберемся как работает SSD. Мы не будем вдаваться в технические подробности и сознательно упростим модель до уровня достаточного для понимания происходящих процессов.
Первоначально вспомним, как воспринимают диск разные подсистемы ПК, участвующие в работе с ним. Приложения и ОС взаимодействуют с файловой системой, работая на уровне кластеров и таблицы файлов. О том, что находится ниже ОС не имеет никакого представления. Файловая система воспринимает диск как некоторое блочное устройство стандартного формата, также не сильно вникая в его внутреннюю суть, отдавая все вопросы на откуп драйверу контроллера запоминающих устройств. Тот, в свою очередь, воспринимает диск как некоторое LBA-устройство, не зная его внутренней структуры. О том, как именно конфигурация LBA соответствует физической конфигурации устройства знает только контроллер диска, который в свою очередь не имеет ни малейшего представления о файлах, разделах, кластерах и т.п.
Физически пространство SSD делится на страницы, которые являются минимально адресуемым участком памяти, для того, чтобы изменить ячейку памяти, необходимо считать страницу, изменить в ней необходимые данные и записать ее на прежнее место. Здесь возникает первая сложность, в отличие от HDD, в SSD писать можно только в заранее очищенные ячейки. При этом технически очистить отдельную страницу нельзя, очистке подвергаются только группы страниц, объединяемые в блоки.
Размеры страниц и блоков зависят от конфигурации памяти конкретного SSD, но, как типичное, можно принять значение 4 КБ для страницы и 512 КБ для блока. А теперь представим, что мы открыли файл и изменили в нем 100 байт данных. Для HDD проблемы нет, он считает нужный сектор (512 байт), изменит данные и перезапишет его. В реальности будет все немного по-другому, так как минимально адресуемым пространством ФС является кластер, то HDD перезапишет соответствующее количество секторов, но никаких дополнительных накладных расходов это не вызовет.
А вот SSD не может взять и просто так записать измененные данные. Для этого ему потребуется считать куда-то весь блок, очистить его и вернуть все данные назад. Поэтому вместо изменения и записи 4 КБ данных SSD придется записать 512 КБ данных, что не самым лучшим образом скажется на ресурсе ячеек. Кроме того, операция стирания ячеек достаточно медленная, по сравнению с записью в чистые ячейки и именно необходимостью стирания перед записью объясняется деградация производительности SSD.
Чтобы решить эту проблему в SSD применяется алгоритм "копирование при записи". Суть его заключается в следующем: при необходимости записи уже существующей страницы, она копируется в свободные ячейки, а сама помечается как доступная к очистке.
Это позволяет SSD сразу записывать измененные данные, не вызывая каждый раз процедуру очистки и не перезаписывая остальные данные блока. Это будет продолжаться до тех пор, пока не кончатся свободные ячейки.
Несложно заметить, что через некоторое время на диске вперемешку окажутся свободные, занятые и доступные к очистке страницы. Здесь вступает в действие алгоритм внутренней оптимизации, именуемый "сборкой мусора". Он перемещает данные на SSD таким образом, чтобы сгруппировать доступные к очистке страницы в отдельные блоки и очистить их.
Именно от эффективности данного механизма зависит, как долго диск сможет поддерживать высокую производительность при интенсивной записи на него. Основное условие высокой скорости записи на SSD - это наличие свободных ячеек. Эффективность алгоритма уборки мусора отвечает за то, как быстро доступные к очистке ячейки будут становиться свободными.
Из-за чего наступает деградация? От того, что свободные ячейки кончаются, например, мы полностью заполнили пространство диска. В этом случае у SSD все равно остается пространство для маневра в виде резервной области, которая предназначена для замены вышедших из строя ячеек, но достаточного количества свободных страниц может не оказаться и там. Вопреки еще одному расхожему мнению, резервная область SSD используется всегда, это делается в целях выравнивания нагрузки, просто она недоступна для размещения пользовательских данных.
Если размер резервной области небольшой, а интенсивность записи высокая, то сборщик мусора будет не успевать эффективно очищать блоки, и мы получим деградацию производительности диска.
Заметьте, мы до сих пор ни словом не обмолвились о команде TRIM. Может быть это какая-то передовая технология, включение которой поможет резко изменить ситуацию? К сожалению - нет! Для чего тогда нужен TRIM?
Снова самое время вспомнить, что файловая система не имеет не малейшего представления о физическом размещении данных на носителе, это прерогатива контроллера диска. Поэтому удаление файла в современных файловых системах физически не происходит, удаляется только запись в таблице файлов, после чего данное место считается свободным. При этом сами данные будут находится на диске до тех пор, пока не будут перезаписаны. При этом файловая система никак не сообщает контроллеру о таких данных, и он продолжает считать эти ячейки занятыми. У SSD это приведет к ситуации аналогичной тому, когда диск полностью заполнен, хотя с точки зрения ФС там много свободного места и она будет пытаться писать туда.
В этом случае SSD будет полностью считывать блок в память, очищать его и заново записывать измененные данные.
А как же технология сборки мусора? А никак, потому что убирать ей нечего. Эти ячейки свободны только с точки зрения файловой системы, с точки зрения контроллера диска в них записаны данные. Понять, что эту страницу можно очищать диск сможет только тогда, когда система попытается туда что-либо записать, а для того, чтобы быстро выполнить запись нужны свободные ячейки.
Для того, чтобы файловая система сообщила контроллеру, что эти данные удалены и придумали команду TRIM, ее задача - пометить страницы с удаленными данными как доступные к очистке, а дальше в дело вступит все тот-же сборщик мусора.
Таким образом команда TRIM никак не влияет на производительность SSD, если вы заполнили диск практически полностью, то получите деградацию производительности что с поддержкой TRIM, что без. Если вы удалите файлы и даже принудительно пошлете команду TRIM - чуда не произойдет, производительность будет оставаться низкой до тех пор, пока сборщик мусора не очистит достаточно свободных ячеек.
Если мы разместим на SSD базу данных или виртуальный жесткий диск и будем активно работать с ними, то никакой TRIM нам не нужен. Если на диске достаточно свободных ячеек и эффективно работает сборщик мусора - производительность будет поддерживаться на высоком уровне. Падение производительности произойдет только тогда, когда количество свободных ячеек уменьшится и сборщик мусора не будет успевать очищать их в необходимых количествах. Это может произойти при использовании всего доступного пространства диска и TRIM на это никак повлиять не может.
Команда TRIM, в первую очередь, предназначена для настольных систем и системных разделов, где файлы активно создаются и удаляются, в большинстве серверных сценариев, где идет изменение уже записанных данных, необходимости в ней нет.
Здесь самое время вспомнить про корпоративные серии SSD, которые зачастую не блещут производительностью, но зато предлагают высокую надежность и поддерживают эффективную работу даже без поддержки TRIM. За счет чего это происходит? За счет большего размера резервной области. Это позволяет всегда иметь достаточный запас свободных ячеек и благотворно сказывается на эффективности работы сборщика мусора. Так как пользователь не может непосредственно писать в резервную область, то в ней могут быть страницы только трех видов: свободные, занятые и доступные к очистке. Занятых страниц, которые ФС считает свободными, там быть не может.
Обычные SSD имеют размер резервной области в 6-7% от емкости диска, этого размера явно недостаточно для поддержания высокой производительности, корпоративные диски имеют гораздо больший объем резервной области, что напрямую сказывается на их стоимости. Это позволяет им уменьшить износ каждой доступной пользователю ячейки и эффективно работать в RAID-массивах без поддержки TRIM. Хотя если вы заполните твердотельный накопитель "под завязку", то никакой TRIM вам не поможет.
А что делать владельцам обычных или "корпоративных" бюджетных дисков? Ответ прост - обеспечить диск достаточным количеством свободных ячеек. Самый простой способ сделать это - разметить не всю доступную емкость диска. Как показывает практика - резерв в 20-25% емкости накопителя позволяет эффективно использовать даже полностью заполненный диск без поддержки команды TRIM.
Чтобы убедиться в этом, мы провели небольшой эксперимент. Взяли старый SSD OCZ Agility 2
Итак, диск очищен при помощи команды Secure Erase фирменной утилитой и все его ячейки являются свободными. Снимаем показатели быстродействия при помощи AS SSD Benchmark .
Синтетика:
Сценарии реального использования:
Производительность данного SSD, по современным меркам, конечно невелика, но нас интересуют не абсолютные числа, а сохранение производительности при работе в тяжелых условиях, в этом случае использование старой модели даже интереснее, если справится она, то современные диски, с более совершенными алгоритмами уборки мусора, справятся тем более.
После чего мы подключили его к виртуалке под управлением Windows Server 2003 и полностью заполнили, затем удалили все данные и вернули назад. Несмотря на то, что Windows 8.1, в которой мы производим замеры, есть поддержка TRIM - это ни на что не влияет, так как принудительно данную команду никто не посылал, а Windows 8.1 сделает это не раньше, чем запишет и удалит данные и то, только для этих страниц.
Деградация производительности на лицо:
Проседание производительности от 20 до 50% в синтетике и 30-35% в сценариях:
Теперь снова выполним Secure Erase
и разметим не все пространство диска, выделив под резерв 25%:
Важно! Перед тем как переразметить твердотельный диск его следует полностью очистить от данных при помощи фирменной утилиты для того, чтобы в резервную область попали только свободные ячейки. Если просто удалить разметку и выполнить ее заново или изменить границы разделов, то это не даст желаемого эффекта.
Затем снова заполним диск в среде Windows Server 2003 и удалим данные, после чего еще раз выполним тест:
Диск уверенно держит производительность, так как свободных ячеек для записи достаточно, несмотря на то, что был заполнен полностью и с точки зрения контроллера SSD свободных ячеек в доступной пользователю части диска нет.
Какие выводы следует сделать из этого материала? Несмотря на то, что в сознании многих TRIM является чуть ли не панацеей и обязателен к применению, на производительность диска он не влияет. Это всего лишь способ сделать работу уборщика мусора более эффективной. На производительность диска влияет только то, какое количество свободных ячеек есть в наличии и их достаточности для обслуживания текущих операций записи.
За то, с какой скоростью диск и как эффективно диск способен очищать блоки, отвечает уборщик мусора. Более эффективный алгоритм уборщика позволяет использовать меньший размер резервной области.
Также следует помнить, что в большинстве серверных сценариев команда TRIM просто не требуется, поэтому если выбирать приходится между RAID без TRIM или одиночный диск с TRIM, выбирать следует первое. Тем более, что обеспечить высокую производительность диска несложно самостоятельно.
Использование одиночного диска с более частым бекапом также допустимо, но такое решение принимается, как правило, по экономическим соображениям.
С момента появления на рынке твердотельных накопителей (Solid State Drive - SSD) прошло уже довольно много времени. Цены на этот продукт планомерно снижаются, делая его всё более доступным, и уже сейчас накопитель на 120 ГБ обойдётся примерно в 4 тысячи рублей. На самом деле, если вы хотите сделать апгрейд своего PC сейчас, то покупка SSD станет одним из наиболее эффективных по соотношению результат/затраты вариантов. Вам не придётся выбрасывать существующий жёсткий диск (он лишь частично сменит свою функцию, став хранилищем медиа и прочих тяжёлых файлов), а производительность компьютера практически во всех режимах работы заметно вырастет.
Пользователи, не особо интересующиеся миром железа, могут не совсем ясно понимать принципиальное отличие SSD от привычного магнитного жёсткого диска HDD, и зачастую новинка видится ими как тот же HDD, только быстрее, меньше, легче и дороже. Именно непонимание принципиальных различий в работе HDD и SSD может привести к некорректному использованию SSD, что в особо тяжёлых случаях сведёт все его преимущества к нулю. Да, твердотельный накопитель нужно правильно использовать, но не стоит бояться - от пользователя не требуется каких-то кропотливых ежедневных глубоко технических действий. Скорее от него требуется просто не делать несколько простых вещей, и сегодня мы представляем список «не» для любого, кто решил навернуть свою рабочую лошадку шустрым SSD.
Технарей, разглядевших здесь капитанство, мы просим принять во внимание тот факт, что если именно вы всё это знаете, то вы наверняка знаете и тот факт, что существуют другие люди, которые могут всего этого не знать. Заменяйте привычное «спасибо кэп» на свой дополнительный совет, вместе мы сделаем Интернет полезнее.
Не дефрагментируйте
Не нужно дефрагментировать SSD. Если в старой Windows с FAT32 вы по инерции и проводили дефрагментацию (хотя та же NTFS прекрасно себя чувствует и без неё), то с приобретением SSD о дефрагментации (самого SSD) можно и нужно забыть вообще.
SSD имеют ограниченное число циклов записи (как правило, чем дешевле диск, тем меньше у него ресурс), и такое перелопачивание его содержимого определённо не пойдёт на пользу сроку работы. Да, свежие модели SSD имеют очень большой запас циклов записи, и вы вряд ли дойдёте до того лимита, когда диск перестанет корректно работать, даже при частой записи, но тут дело скорее в том, что сама дефрагментация бессмысленна для SSD.
В HDD используются механические детали. Головка, считывающая данные, бродит туда-сюда по поверхности магнитного диска. Соответственно, чем больше разбросаны конкретные данные по диску, тем больше ей нужно движений и времени для полного считывания этих данных. В SSD ничего не двигается, и доступ к любой ячейке памяти осуществляется одинаково быстро и никак не зависит от взаимного расположения этих данных.
Не форматируйте
Мы привыкли к тому, что для полного и окончательного удаления данных с HDD необходимо использовать дополнительные средства: форматирование, специальные утилиты наподобие DBAN или Wiper tool, входящей в состав CCleaner. Это делается для того, чтобы хитрый злоумышленник не смог восстановить удалённые вами данные с диска с помощью утилиты вроде Recuva.
В случае с SSD всё иначе. Дело тут даже не в самом накопителе, а в операционной системе. Если вы используете более-менее актуальную ОС (Windows 7+, Mac OS X 10.6.8+, Linux с Linux kernel 2.6.28+), то окончательное удаление данных с диска система берёт на себя, причём делает автоматически с помощью функции TRIM.
TRIM реализует возможность для ОС «информировать» твердотельный накопитель о том, что файл совсем удалён и нужно очистить занятые им сектора. Некоторые из первых моделей SSD не поддерживали TRIM, но это было так давно (и эти SSD стоили так дорого), что вероятность попадания на такую модель накопителя стремится к нулю.
Не используйте Windows XP и Windows Vista
Новой игрушке - новую ОСь! И дело тут совсем не в новизне. Просто XP и Vista не поддерживают TRIM. В предыдущем пункте мы дали понятие TRIM, а теперь нужно объяснить, как влияет отсутствие этой функции на SSD. Если нет TRIM, то после удаления файла данные всё равно будут оставаться на диске. В итоге, когда в эти же сектора снова будет записываться информация, то сначала их придётся очистить, а уже потом записать в них данные. Лишние несвоевременные операции -> снижение скорости.
В современных операционных системах TRIM включен по умолчанию. Пользователю ничего не надо делать. Просто оставьте всё как есть и радуйтесь скоростям SSD.
Не забивайте до отказа
Для того, чтобы SSD работал на полной скорости, необходимо поддерживать на нём количество свободного места, равное приблизительно 25%. Звучит немного нечестно: покупаешь дорогой SSD, в нём и так мало места, система видит в нём меньше места, чем написано на коробке, а тут ещё и просят оставлять в резерве четверть объёма? К сожалению, да. Это особенность работы SSD, и пока лучших широкодоступных технологий у нас нет. Придётся принять правила ради наилучшей скорости.
С точки зрения внутренних процессов падение производительности при малом количестве свободного места объясняется так: много свободного места - много свободных блоков. При записи файла данные пишутся в свободные блоки. Мало свободного места - много частично заполненных блоков и мало полностью свободных блоков. При записи файла системе сначала придётся считать частично заполненный блок в кэш, добавить в него новые данные, а затем записать уже модифицированный блок обратно на диск. И так для каждого блока.
Предел в 25% взят не с потолка. К такому показателю пришли ребята из AnandTech , проводившие исследования зависимости производительности SSD от его заполненности.
На самом деле, если вы будете использовать SSD именно там, где он более всего силён, то необходимость оставлять четверть места свободным не будет вас беспокоить. Сейчас мы как раз будем говорить о том, в какой роли SSD наиболее эффективен.
Не используйте как хранилище
Покупка SSD для хранения на нём библиотеки музыки и фильмов - плохая идея. Скоростей HDD вполне хватит, чтобы комфортно записать и смотреть с них и FullHD фильм, и слушать Losless музыку. SSD нужен там, где важнее всего скорость доступа и записи.
SSD должен использоваться как системный диск. На нём должна стоять операционная система, приложения и, при острой необходимости, современные игры. Больше ничего.
При понимании того, что SSD в идеале служит как катализатор наиболее требовательных для быстрой работы компьютера процессов (работа ОС - основа всего и вся, быстрая работа важных приложений, быстрое считывание данных из «тела» игры), потребность забивать его до отказа вообще отпадает. SSD - это выделенная быстрая полоса только для самого важного.
Если вы всё же хотите использовать быстрый SSD как хранилище, то просто посчитайте стоимость рублей за гигабайт памяти для него и для HDD.
Как быть, если вы купили новый навороченный ультрабук, в котором есть только SSD, а записывать фильмы хочется? Купите внешний жёсткий диск с интерфейсом USB 3.0 или Thunderbolt (при условии, что такой стандарт поддерживается самим буком).
Надеемся, что данная информация поможет вам начать использовать SSD по назначению и максимально эффективно.