Powierzchnia magazynowa nie jest darmową nieruchomością, wierz lub nie.
Kiedy kupujesz A świetny, nowy dysk SSD możesz ulec pokusie, aby wypełnić go wszystkimi grami, zdjęciami, filmami lub czymkolwiek chcesz na swoim komputerze. W końcu po to jest miejsce do przechowywania, prawda? Cóż, tak to nie działa w przypadku nowoczesnych dysków SSD i jeśli zapełnisz prawie każdy dysk po brzegi, odkryjesz, że zapisywanie danych zaczyna trwać znacznie dłużej niż wcześniej. Oto dlaczego tak się dzieje i jak bardzo możesz wpłynąć na wydajność pamięci masowej, zapełniając ją zbyt mocno.
Pamięć podręczna SLC, specyfikacja, o której mogłeś nie słyszeć
Można by pomyśleć SSD jest tak proste, jak pojemność i szybkość przesyłania danych przez tę pamięć, ale chodzi o coś więcej. Dyski SSD zasadniczo mogą się zmęczyć po zapisaniu dużej ilości danych, a im bardziej dysk SSD jest zapełniony, tym szybciej się wyczerpuje. Kiedy tak się dzieje, wyczerpuje się pamięć podręczna SLC dysku SSD, co zmusza dysk SSD do korzystania z wolniejszej części swojej pamięci.
Prawdopodobnie nie słyszałeś wcześniej o pamięci podręcznej SLC i nie jest to coś, co producenci dysków SSD umieszczają w swoich specyfikacjach. Nowoczesne dyski SSD są skonfigurowane tak, aby część pamięci działała z dużą szybkością, a reszta z małą szybkością. Szybszą częścią jest pamięć podręczna dysku SSD, której rozmiar jest ustawiony na określony procent ilości wolnego miejsca na dysku. Ogólnie rzecz biorąc, dyski SSD wyższej klasy mają większy procent pamięci podręcznej, podczas gdy tańsze dyski SSD poświęcają mniej pojemność pamięci podręcznej i zapisywanie na dysku SSD przez wystarczająco długi czas spowoduje wyczerpanie tej pamięci podręcznej i spowoduje nagłą wydajność upuszczać.
Źródło: Technologia Kingston
Ale dlaczego wszystkie dyski SSD nie mogą być po prostu szybkie? Ma to związek ze sposobem, w jaki ewoluowały współczesne dyski SSD. Na początku mieliśmy jednopoziomowe chipy flash typu SLC, które przechowują jeden bit danych na komórkę, jeden lub zero. SLC jest świetny, ponieważ jest super trwały i szybki, ale dość szybko branża odkryła, że dostarczanie dysków SSD zawierających znacznie więcej danych będzie trudne, jeśli każdy komórka mogła zawierać tylko pojedynczy bit danych, więc wykonano chipy komórek wielopoziomowych (MLC), następnie komórek potrójnych (TLC), a ostatnio komórek czteropoziomowych (QLC).
Korzystanie z tych gęstszych ogniw miało jednak tę wadę, że zmniejszało maksymalną wydajność zapisu na dyskach SSD, pozostawiając jednak producentów stojących pomiędzy wyborem szybkości a wartością. Ale możliwe jest posiadanie tego, co najlepsze z obu światów, lub całkiem blisko tego. Twórcy dysków SSD zorientowali się, że można po prostu wyłączyć niektóre bity w pamięci flash MLC, TLC lub QLC, aby uzyskać efekt podobny do SLC lub pseudo SLC. Wtedy ten pseudo-SLC może działać jak pamięć podręczna, będąc pierwszą częścią dysku SSD, na którą są zapisywane, oferując wysoką wydajność przez cały okres użytkowania.
Jak spada wydajność w przypadku ciągłego zapełniania dysku SSD
Problem z pamięcią podręczną SLC polega na tym, że jej rozmiar zależy nie tylko od tego, co ustawił producent, ale także od ilości wolnego miejsca na dysku SSD. Oznacza to, że im więcej danych umieścisz na dysku SSD, tym mniejsza będzie pamięć podręczna i większa wydajność podczas pisania. Aby zademonstrować, jak to się dzieje w praktyce, przetestowałem dysk SSD Western Digital WD Black SN770M w programie o nazwie IOMeter, który kazał zapisywać dane na dysku SSD bez przerwy przez 15 minut. Trzykrotnie testowałem SN770M przy różnych poziomach wolnej przestrzeni: 10% wypełnionej, 50% wypełnionej i 90% wypełnionej.
Przy zapełnieniu 10% przestrzeni dysk SN770M był w stanie osiągnąć prędkość 4800 MB/s przez dwie minuty, a następnie przez resztę 15-minutowego testu osiągnęła prędkość 4550 MB/s. Jednak gdy połowa dysku była zapełniona, wydajność zaczęła się dopiero po minucie od około 4300 MB/s spadła gwałtownie do 1000 MB/s, ale od czasu do czasu potrafiła powrócić do 4300 MB/s minuta. Po zapełnieniu do 90% wydajność była jeszcze gorsza przy prędkości początkowej 4500 MB/s, która spadła do 1000 MB/s w mniej niż minutę i utrzymywała się na tym poziomie przez cały czas trwania 15-minutowego testu.
Wpływ na wydajność jest tutaj również wyraźny, gdy spojrzymy na średnią prędkość zapisu. Przy zapełnieniu w 10%, SN770M osiągał średnią prędkość prawie 4600MB/s, która spadła do 2300MB/s przy zapełnieniu w 50%. Przy zapełnieniu w 90% prędkość wynosi niecałe 1200 MB/s, co nadal jest wartością przyzwoitą, ale bardzo powolną jak na dysk SSD PCIe 4.0. Ten dysk SSD stał się czterokrotnie wolniejszy po prostu z powodu dużej ilości danych.
Nie oczekuj świetnej wydajności, jeśli nie pozostawisz żadnego bajtu na dysku SSD
Prawdopodobnie brzmi to dość absurdalnie, że nie można po prostu przechowywać danych na dysku SSD tak, jak chcesz, bez utraty wydajności, ale tak właśnie działają nowoczesne dyski SSD. Osobiście zalecam, aby dysk systemu operacyjnego był zapełniony nie więcej niż w 70%, chociaż dyski dodatkowe w systemie można bez obaw zapełnić do 90%. Jeśli przesyłasz dużo plików, możesz zaopatrzyć się w dyski SSD z dużą pamięcią podręczną, które zazwyczaj są modelami z wyższej półki.
Na szczęście dyski SSD są obecnie dość tanie, co oznacza, że niewykorzystanie całej przestrzeni na dysku SSD nie jest wielkim problemem. Zainstalowanie komputera PC z 2 TB pamięci za mniej niż 100 USD jest dość łatwe, a 4 TB jest możliwe za 150 USD lub nieco więcej. Dla większości ludzi nawet 2 TB może być przesadą, ale jeśli nie chcesz się już martwić, że prędkość przesyłania plików gwałtownie spadnie, będziesz potrzebować więcej miejsca, niż faktycznie potrzebujesz.