Wir steigern die Leistung von SSD von den Knien aus, wo und warum zu klicken ist

Tatsächlich werden wir heute nicht nur einige Zeit über gebrauchte Laufwerke sprechen, da das Problem der niedrigen Geschwindigkeit sogar die gerade aus dem Laden gebrachte SSD betreffen kann. Natürlich können Sie die Physik nicht täuschen - mit der Zeit verlieren alle SSDs an Leistung. Der Grund dafür kann aber nicht nur das Problem der SSD selbst sein. Die Gewährleistung eines kompetenten Zusammenspiels von Komponenten und Software im System ist keine leichte Aufgabe für normale Benutzer, die das Thema nicht im geringsten verstehen wollen (oder müssen) und auf die diesbezüglichen Ratschläge kompetenter Personen hören müssen. Es ist für jemanden einfacher, das Betriebssystem neu zu installieren oder der Liste der verwendeten Anwendungen einige zweifelhafte „Tweaker“ hinzuzufügen. Aber denken Sie darüber nach - zum Beispiel besteht eine aus unserer Sicht einfache Löschung von Dateien aus einer relativ großen Anzahl von Phasen, in denen mehrere Teilnehmer gleichzeitig gebunden sind. Wenn mindestens einer von ihnen die Aufgabe falsch ausgeführt hat, wirkt sich dies auf die Leistung der Festplatte aus. Was sind diese Stufen? Von wem oder wie werden sie durchgeführt? Wie kann ein stabiler Betrieb sichergestellt werden? Wir werden das alles heute verstehen. Einfach und klar, damit jeder versteht. Und dann wird klar, dass die Behandlung der Symptome einer schlechten SSD-Leistung nicht hilft.

Sieben Probleme - Ein Deallocate

Viele haben von dem Befehl TRIM gehört. Dieselben geschätzten vier Buchstaben, die dem durchschnittlichen Benutzer viele Fragen stellen. TRIM ist einer der vom Betriebssystem gesendeten ATA-Befehle, um das Solid-State-Laufwerk zu benachrichtigen, dass die Daten von der Festplatte vom Benutzer gelöscht wurden und ausgelastete physische Zellen freigegeben werden können. Es ist erwähnenswert, SSDs mit der NVMe-Schnittstelle separat zu erwähnen - diese Festplatten haben einen anderen Befehlssatz zum Arbeiten, aber das ATA-Analogon des TRIM-Befehls existiert auch dort - es heißt Deallocate und ist dementsprechend identisch. Wenn wir TRIM erwähnen, meinen wir daher auch Deallocate. Warum über all das reden? Gerade die Probleme bei der Ausführung dieser Befehle in den allermeisten Fällen sind der Grund für die geringe Leistung der Laufwerke. Natürlich werden wir andere Probleme nicht beiseite lassen, aber alles hat seine Zeit.



In dem Moment, in dem Sie Daten von Ihrem Laufwerk löschen, wird tatsächlich der Eintrag in der Haupttabelle des Dateisystems gelöscht. Das heißt, die Daten selbst bleiben an Ort und Stelle, aber der Bereich wird zum Löschen markiert. Die „Zellreinigung“ selbst findet zu einem bestimmten Zeitpunkt statt, beispielsweise wenn das Laufwerk im Leerlauf ist, während Sie zum Tee unterwegs sind. Auf diese Weise erzielen Hersteller in bestimmten Szenarien einen geringeren Speicherverschleiß und steigern die Leistung ihrer Laufwerke. Es ist die Reinigung dieser Zellen, an der die Steuerung durch Ausführen des TRIM-Befehls beteiligt ist. Übrigens ist nach der Implementierung eine Datenwiederherstellung fast unmöglich.

Zuletzt haben wir über die Secure Erase-Technologie gesprochen , die TRIM ähnelt, jedoch nicht nur die Hauptzellen, sondern auch die Servicebereiche betrifft und das Laufwerk in den ursprünglichen Zustand zurückversetzt. Denken Sie daran, dass das sichere Löschen nur auf einem Laufwerk ohne Dateisystem und unter bestimmten Bedingungen durchgeführt werden kann. Für die TRIM-Technologie ist lediglich ein Betriebssystem mit allen damit verbundenen Anforderungen erforderlich.

Lassen Sie uns an den Fingern erklären, nur 20 davon ...

Wenn Sie eine Datei erstellen, sendet das Betriebssystem einen Schreibbefehl an die Adresse einer bestimmten logischen Einheit. Wenn Sie Daten von der Festplatte löschen, werden diese Blöcke als frei markiert.
In diesem Fall bleiben die Daten auf der Festplatte, bis der Controller sie überschreiben möchte.

Vor uns liegt der Teil des Speichers, in dem die Dateien A und B unterschiedlich groß sind und jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Blöcken belegen. Zuerst löschen wir Datei B und schreiben dann Datei C auf unsere Festplatte. Um die Situation zu veranschaulichen, in der TRIM nicht funktioniert, fügen wir eine einfache Darstellung hinzu, in der die folgenden Zustände angegeben sind:

1. Das Vorhandensein der Dateien A und B.
2. Datei B löschen.
3. Eine bestimmte Zeit der Inaktivität. Beachten Sie, dass die zur Reinigung markierten Datenblöcke mit den darin enthaltenen Daten verbleiben.
4. Schreiben Sie die Datei C, löschen Sie jedoch zuerst die Datei B aus den Zellen.

Wenn Sie sich beispielsweise vorstellen (stellen Sie sich vor, ja), dass der Datenblock in Form eines Quadrats 1 MB groß ist, löscht der Controller in Schritt 4 zuerst die beiden zum Löschen mit Datei B markierten Datenblöcke und schreibt erst dann Datei C. Wenn ein paar Megabyte Speicherplatz - Selbst kleine Dinge, aber bei aktiver Arbeit mit dem Laufwerk solcher Blöcke kann die Gesamtzahl Gigabyte betragen, was sich bereits spürbar auf die Zeit der Schreibvorgänge auswirkt.



Und was passiert nun, wenn TRIM funktioniert? Wieder in Etappen:

1. Das Vorhandensein der Dateien A und B.
2. Datei B löschen.
3. Die spezifische Leerlaufzeit, zu der mit Löschung mit Datei B markierte Blöcke gelöscht werden.
4. Schreiben Sie Datei C ohne Verzögerung in den Bereich, in dem sich Datei B befand.

Das heißt, die Logik der Arbeit ist völlig anders. Wiederholen wir, was getan wurde: In dem Moment, in dem wir Datei B löschen, wird der TRIM-Befehl gesendet, und da er auf der SSD häufig inaktiv ist, werden unnötige Blöcke fast sofort entfernt. Und im Moment, in dem wir Datei C schreiben möchten, wird sie sofort auf die Festplatte geschrieben und wartet nicht, bis die Blöcke mit dem Müll dafür bereinigt sind.

TRIM, aber bist du überhaupt? Und wenn ja, arbeiten Sie?

Sie können herausfinden, ob die SSD den TRIM-Befehl mit einer relativ großen Menge freier Software unterstützt. Nehmen Sie zum Beispiel CrystalDiskInfo:



Eine Demonstration der Unterstützung ist jedoch keine Aufgabe. Lassen Sie uns zunächst Situationen durchgehen, in denen TRIM auf schwierige Weise ausgeführt werden muss oder dieser Befehl überhaupt nicht funktioniert. Natürlich kann sich die Situation im Laufe der Zeit ändern, aber bisher sind die Dinge wie folgt:

1. Standard-Windows-Treiber können TRIM nicht auf RAID-Arrays ausführen. Abhängig vom System und dem Typ des RAID-Arrays kann ein Treiber von Intel namens Rapid Storage das Problem lösen. Die Arrays 0 und 1 werden vom Enterprise-Versionstreiber unterstützt.
2. Die Unterstützung für TRIM unter Windows beginnt mit der Version des Betriebssystems mit der Nummer 7. Vista und XP unterstützen TRIM auf Betriebssystemebene nicht. Natürlich wird dieses Problem durch Software von Drittanbietern gelöst, aber hier ist alles auf eigene Gefahr und Gefahr - wir können und werden es nicht empfehlen.
3. Der Befehl "Deallocate" (TRIM für NVMe SSD) wird nur unter Windows 8 und höher unterstützt.
4. TRIM funktioniert nicht auf virtuellen Festplatten.
5. TRIM funktioniert nur im AHCI-Modus.
6. TRIM funktioniert nicht, wenn ein Laufwerk über USB-Adapter angeschlossen wird.
7. TRIM funktioniert nicht mit dem FAT32-Dateisystem (und mehr "shaggy").

Lassen Sie uns nun überprüfen, ob TRIM im System funktioniert.

Lassen Sie uns zunächst versuchen, dies direkt vom Betriebssystem herauszufinden. Geben Sie in der Befehlszeile oder in PowerShell, die im Auftrag des Administrators gestartet wurde, den Befehl "fsutil-Verhaltensabfrage disabledeletenotify" ohne Anführungszeichen ein und sehen Sie sich das Ergebnis an. Wenn "0" in der Ausgabe erscheint, ist dies gut - TRIM funktioniert. Bei "1" ist die TRIM-Funktionalität nicht verfügbar. Das ist richtig: Null - ein aktivierter Befehl, 1 - ein deaktivierter Befehl.



Sie können beispielsweise das benutzerfreundliche Trimcheck-Programm von Vladimir Panteleev verwenden. Das Programm arbeitet in zwei Schritten, zwischen denen mehrere Sekunden oder zehn Minuten vergehen können - alles hängt von den Besonderheiten eines bestimmten SSD-Modells ab. Das Dienstprogramm schreibt Daten auf die Festplatte und markiert die Adressen der virtuellen Blöcke, in denen sie sich befinden. Sie speichert diese Adressen in einer JSON-Datei in ihrem Ordner und löscht dann die Daten, wodurch der TRIM-Befehl gesendet wird. Das Dienstprogramm prüft, ob die zuvor aufgezeichneten Daten in den gespeicherten Adressen gespeichert sind. Ihre Abwesenheit bedeutet, dass der Controller die TRIM-Befehle zur Kenntnis genommen und die Daten gelöscht hat. Wenn TRIM funktioniert, ist die Nachricht angemessen:



Andernfalls lautet die Inschrift TRIM und funktioniert anscheinend NICHT . Wenn Sie eine Meldung zur Inoperabilität erhalten, führen Sie den Befehl "fsutil behaviour set disabledeletenotify 0" ohne Anführungszeichen in der Eingabeaufforderung aus, die im Auftrag des Administrators oder von PowerShell gestartet wurde. Wenn alle Bedingungen erfüllt sind (unterstütztes Betriebssystem, Implementierung in SSD usw.), sollte die TRIM-Funktion aktiviert sein und funktionieren. Wenn dies nicht der Fall ist und alle Anforderungen erfüllt sind, müssen Sie über einen Austausch des Laufwerks nachdenken.

Probleme, Probleme statt Mittagessen

Das häufigste Problem ist die Vererbung. Natürlich handelt es sich um Windows bis Version 8. Zum Beispiel, wenn ein Benutzer SSDs in alten Systemen installiert oder von HDD zu SSD wechselt, ohne die BIOS-Einstellungen zu ändern (falls erforderlich) oder sogar Partitionen oder die gesamte Festplatte zu klonen. Wir erinnern Sie daran, dass TRIM nur im AHCI-Modus verfügbar ist. Beispielsweise können viele Motherboards in zwei Modi arbeiten: AHCI und IDE. Wenn im IDE-Modus eine SSD mit einer solchen Karte verbunden ist, funktioniert TRIM dementsprechend nicht. Nur der AHCI-Modus löst das Problem nicht - Windows installiert Treiber entsprechend der ausgewählten IDE. Es scheint, dass die Situation selten ist, aber in Wirklichkeit - nein. Wenn Sie mit den BIOS-Einstellungen nicht vertraut sind, müssen Sie zumindest den Betriebsmodus überprüfen. Sie können dies im Geräte-Manager im Abschnitt "IDE ATA / ATAPI-Controller" tun:



Denken Sie daran, dass der Wechsel von IDE zu AHCI (und umgekehrt) unmittelbar nach der Installation von Windows ohne zusätzliche Manipulationen nicht funktioniert - das Betriebssystem startet einfach nicht. Es gibt Lösungen für dieses Problem (auch von Microsoft selbst), die jedoch nicht empfehlenswert sind. Es erfordert das Ändern der Registrierungseinstellungen, das Hinzufügen des richtigen Treibers und die Bereitschaft, das Betriebssystem im Falle eines Fehlers neu zu installieren.

Voraussetzung für Linux-Systeme ist neben der Hardwarekomponente das ext4-Dateisystem. Die Aufnahme von TRIM wird durch die Option zum Verwerfen in der fstab-Datei angezeigt. Zusätzliche nützliche Optionen für den Abschnitt sind noatime (Echtzeit oder nodiratime), wodurch der Datensatz reduziert wird, indem die Aktualisierung der Zeit des letzten Zugriffs auf Dateien und Verzeichnisse deaktiviert wird. Der TRIM-Befehl selbst wird mit dem Programm fstrim - "fstrim / -v" ohne Anführungszeichen und mit Root-Rechten gestartet.

Denken Sie auch an Secure Erase. Mit dieser Funktion können Sie die Leistung wiederherstellen. Nur hier ist es für lange Zeit unwahrscheinlich. Vor allem, wenn Sie Ihr Laufwerk schnell mit neuen Daten verstopfen. Als vorübergehende Lösung wird es so sein, aber es wird immer vorübergehend bleiben.

Wir werden auch das SLC-Caching hinzufügen, das häufig von vielen SSD-Laufwerken verwendet wird, ohne an eine Schnittstelle gebunden zu sein. Die niedrige Schreibgeschwindigkeit einer großen Anzahl von Dateien (oder großen Dateien) nach einem bestimmten Schwellenwert ist kein Problem, sondern ein Merkmal der Arbeit. Das Wesentliche beim Zwischenspeichern ist, dass die zu schreibenden Daten zuerst in einen speziellen Speicherbereich fallen und erst dann im Hintergrund in den Hauptspeicher geschrieben werden. Wenn der zugewiesene Hochgeschwindigkeitsspeicher endet, werden die Daten mit einer merklich reduzierten Geschwindigkeit - von 50 auf 150 MB / s - direkt in den Speicher geschrieben. Dies ist eine völlig normale Betriebsart von Laufwerken mit einem SLC-Cache, daher kann hier überhaupt nichts aus dem Wort heraus getan werden.

Was ist gut und was ist schlecht?

Wenn die TRIM-Funktion von Anfang an funktioniert hat, kann sie für sich genommen nirgendwo hingehen. Ganz anders ist es jedoch, wenn Sie alle Arten von Tweakern, Treibern oder Firmware von Drittanbietern sowie Builds von Betriebssystemen mögen, die angeblich verbessert wurden. All diese Programme und Assemblys können nur unter Windows 8 und vor allem unter Windows 10 großen Schaden anrichten - in diesen Betriebssystemen ist alles richtig durchdacht. In den "Sieben" können sie bei etwas helfen, aber dies ist eher eine Ausnahme von den vielen Problemen, die sie mit sich bringen können.

Separat muss ich ein paar Worte über NVMe-Laufwerke und -Treiber für sie sagen. Beim Kauf einer Hochgeschwindigkeits-SSD sollten sich die in den Benchmarks angegebenen deklarierten Geschwindigkeitsindikatoren in Ihren Augen widerspiegeln. Dies ist beispielsweise bei Kingston-Laufwerken häufig der Fall. Stellen Sie ein und vergessen Sie, wie sie sagen, und genießen Sie die hohen Geschwindigkeiten. Bei SSDs anderer Hersteller ist dies jedoch möglicherweise nicht immer der Fall, was offensichtlich jeden verärgert. Hier ist nicht das Fehlen von Deallocate der Grund für die mangelnde Leistung, sondern der Standard-NVMe-Treiber. Ja, ja, wenn Sie einige NVMe-SSDs von einigen Herstellern kaufen, müssen Sie auf die Website der Website gehen und den entsprechenden Treiber herunterladen - der Unterschied zum Standardtreiber kann doppelt so hoch sein!

Nun, das ist alles.

Wie sich herausstellte, ist nicht alles so beängstigend, wie es nicht auf den ersten Blick aussah. Der Benutzer muss nur einige Empfehlungen befolgen, damit das System ordnungsgemäß funktioniert und die Leistung des Solid-State-Laufwerks für lange Zeit beeinträchtigt wird. Lassen Sie uns sie am Ende wiederholen - ein sauberes Verteilungssystem des Betriebssystems, aktuelle Treiber und Firmware des Herstellers sowie das Fehlen von "Tunern" von Drittanbietern des Systems, die laut ihren Entwicklern die Produktivität um 146% steigern. Wenn das Problem nicht die Hardware ist, haben Sie während der gesamten Lebensdauer Ihres Systems keine Beschwerden über die Festplatte. Es wird also keine lange Schlussfolgerung geben - alles, was gesagt werden musste, wurde bereits gesagt. Hochleistungs-SSDs für Sie, hohe Geschwindigkeiten und stabile Leistung!



Weitere Informationen zu HyperX- und Kingston- Produkten finden Sie auf der Website des Unternehmens.