Varför du aldrig ska fylla din SSD helt

När du köper en fantastisk, helt ny SSD du kan bli frestad att fylla den med alla dina spel, bilder, videor eller vad du vill på din PC. Det är trots allt vad förvaring finns för, eller hur? Tja, det är faktiskt inte så det fungerar för moderna SSD-enheter, och om du fyller i stort sett vilken enhet som helst till brädden kommer du att upptäcka att skrivning av data börjar ta mycket längre tid än tidigare. Här är varför det händer och hur mycket du kan påverka prestandan för din lagring genom att fylla den för mycket.

SLC-cache, specifikationen du kanske inte har hört talas om

Du kanske tror en SSD är lika enkelt som kapaciteten den har och hur snabbt den lagringen kan överföra data, men det är lite mer än så. SSD: er kan i princip tröttna efter att ha skrivit massor av data, och ju mer SSD: n fylls på, desto snabbare blir den slut. När det händer är det SSD: ns SLC-cache som håller på att tömmas, vilket tvingar SSD: n att använda den långsammare delen av sin lagring.

Du har förmodligen inte hört talas om SLC-cache tidigare, och det är inte något som SSD-tillverkare lägger på sina specifikationer. Moderna SSD-enheter är konfigurerade för att ha en del lagringsutrymme i hög hastighet och resten med låg hastighet. Den snabbare delen är SSD: ns cache, och dess storlek är inställd på en viss procent av hur mycket ledigt utrymme det än finns på en enhet. Generellt sett har avancerade SSD-enheter en större andel som består av cache, medan billigare SSD-enheter dedikerar mindre kapacitet att cache och skriva till en SSD tillräckligt länge kommer att tömma denna cache och resultera i en plötslig prestanda släppa.

Men varför kan inte hela en SSD bara vara snabb? Tja, det har att göra med hur moderna SSD-enheter har utvecklats. I början hade vi flashchips på en nivå (eller SLC), som lagrar en bit data per cell, antingen en eller noll. SLC är bra eftersom det är supertåligt och snabbt, men ganska snabbt upptäckte industrin att det skulle bli svårt att leverera SSD-enheter med mycket mer data om varje cell kunde bara ha en enda bit data, så då gjordes multi-level cell (MLC)-chips, sedan trippelnivåceller (TLC) och nu senast fyrnivåceller (QLC).

Att använda dessa tätare celler hade nackdelen att minska den maximala skrivprestandan på SSD-enheter, vilket dock lämnade tillverkarna kvar mellan att välja hastighet eller värde. Men det är möjligt att ha det bästa av två världar, eller ganska nära det. SSD-tillverkare kom på att du bara kan inaktivera några av bitarna i MLC, TLC eller QLC flash för att göra det som SLC eller pseudo SLC. Då kan den pseudo-SLC: n fungera som en cache, eftersom den är den första delen av en SSD som skrivs till, och erbjuder snabb prestanda så länge den varar.

Hur prestandan försämras när du fortsätter att fylla på din SSD

Grejen med SLC-cache är att dess storlek beror inte bara på vad tillverkaren ställt in sin storlek på, utan också hur mycket utrymme du har kvar på din SSD. Det betyder att ju fler saker du lägger på din SSD, desto mindre blir din cache och desto snabbare prestanda kan bli i en skrivbelastning. För att visa att detta händer i praktiken testade jag min Western Digital WD Black SN770M SSD i ett program som heter IOMeter, vilket fick SSD: n att skriva i 15 minuter i sträck. Jag testade SN770M tre gånger på olika nivåer av ledigt utrymme: 10 % fylld, 50 % fylld och 90 % fylld.

Med 10 % av utrymmet fyllt kunde SN770M nå 4 800 MB/s i två minuter, och efter detta satte den sig på 4 550 MB/s under resten av testet på 15 minuter. Men med halva enheten fylld började prestandan bara vid ungefär 4 300 MB/s och efter en minut sjönk kraftigt ner till 1 000 MB/s, men kunde komma tillbaka upp till 4 300 MB/s då och då under en minut. När den fylldes upp till 90 % var prestandan ännu sämre med en starthastighet på 4 500 MB/s som sjönk till 1 000 MB/s på mindre än en minut och stannade där under testet på 15 minuter.

Prestandaimplikationerna här är också tydliga när man tittar på den genomsnittliga skrivhastigheten. Vid 10 % fylld hade SN770M i genomsnitt nästan 4 600 MB/s, vilket sjönk till 2 300 MB/s när den fylldes 50 %. Med 90 % fylld, tittar vi bara på 1 200 MB/s, vilket fortfarande är respektabelt men väldigt långsamt för en PCIe 4.0 SSD. Denna SSD blev fyra gånger långsammare bara av att ha massor av data på den.

Förvänta dig inte bra prestanda om du inte lämnar någon byte oanvänd i en SSD

Det låter förmodligen ganska löjligt att du inte bara kan lagra saker på din SSD som du vill utan att kompromissa med prestanda, men det är bara så moderna SSD: er fungerar. Personligen rekommenderar jag att du håller din OS-enhet fylld till högst 70 %, även om sekundära enheter i ditt system kan fyllas närmare 90 % utan oro. Om du kommer på dig själv att överföra massor av filer, kanske du vill skaffa SSD-enheter som specifikt har stora cacher, som tenderar att vara de avancerade modellerna.

Tack och lov är SSD: er ganska billiga idag, vilket betyder att det inte är en stor del att inte använda upp allt utrymme på en SSD. Det är ganska enkelt att ladda upp en dator med 2 TB lagringsutrymme för mindre än $100, och 4TB är möjligt för $150 eller lite mer. Till och med 2 TB kan vara överdrivet för de flesta, men om du aldrig vill oroa dig för att plötsligt se dina filöverföringshastigheter sjunka från en klippa, kommer du att vilja ha mer utrymme än du faktiskt behöver.