Młody mężczyzna piszący na klawiaturze laptopa w biurze

Znaczenie procesów Garbage collection i TRIM dla wydajności dysku SSD

lip 2022
Strona główna bloga

W świecie technologii SSD często można usłyszeć terminy Garbage Collection i TRIM, jednak co one tak naprawdę oznaczają? W tym artykule przyglądamy się funkcji Garbage Collection, temu jak działa i jaki ma związek z poleceniem TRIM.

Co to jest Garbage Collection?

Celem usuwania pozostałości danych jest okresowa optymalizacja dysku, aby działał wydajnie i utrzymywał swoją wydajność przez cały okres eksploatacji. W odróżnieniu od dysków twardych (HDD) dyski SSD i inne urządzenia pamięci flash NAND nie mogą nadpisywać istniejących danych. Muszą przejść przez cykl programowania/kasowania. Pamięć flash jest podzielona na bloki, a te z kolei na strony. Dane są zapisywane na poziomie strony, a usuwane na poziomie bloku. Zanim dane będą mogły zostać skasowane, wszystkie ważne dane (strony) z pierwotnego bloku muszą najpierw zostać skopiowane i zapisane na pustych stronach nowego bloku. Aby zapisać dane w miejscu, w którym znajduje się już blok danych, kontroler dysku SSD najpierw musi skopiować wszystkie aktualne (nadal wykorzystywane) dane i zapisać je na pustych stronach innego bloku, a następnie wykasować wszystkie komórki w bieżącym bloku (zarówno aktualne, jak i nieaktualne), po czym rozpocząć zapisywanie nowych danych do nowo wykasowanego bloku. Proces ten określa się mianem Garbage Collection. Firma Kingston® stosuje różne kontrolery wykorzystujące autorskie technologie do realizacji procesu Garbage Collection (GC), którego celem jest zachowanie jak największej liczby pustych bloków, aby dysk SSD nie „czekał” na usunięcie bloku, gdy zapisuje dane.

Proces Garbage Collection odbywa się automatycznie, zwykle w okresie bezczynności systemu, i jako taki jest istotnym elementem działania dysku. Dyski SDD posiadają zaawansowane kontrolery, które zarządzają przechowywaniem danych w pamięci flash NAND. Usunięcie plików w systemie operacyjnym, takim jak Windows, skutkuje po prostu umieszczeniem wskaźnika usunięcia w wewnętrznej tablicy plików systemu. W przypadku dysków twardych (HDD) nieaktualne dane pozostają na swoim miejscu, ale mogą zostać nadpisane przez system nowymi danymi. Nowsze systemy operacyjne obsługują również polecenie TRIM, za pomocą którego system powiadamia dysk SSD o usunięciu określonych plików, dzięki czemu dysk może lepiej zarządzać procesem GC i wcześniej odzyskiwać miejsce, zapobiegając zapisywaniu i przenoszeniu wszystkich nieaktualnych danych.

Co to jest TRIM?

TRIM to polecenie dla interfejsu ATA (Advanced Technology Attachment). Gdy system operacyjny chce poinformować dysk SSD, że usuwa pliki i określone strony plików muszą zostać udostępnione na potrzeby nowych informacji, funkcję tę pełni polecenie TRIM. W połączeniu z funkcją Garbage Collection polecenie TRIM zapewnia oczyszczanie i porządkowanie dysku SSD, czyniąc go bardziej wydajnym i wydłużając jego żywotność.

Przed pojawieniem się systemu Windows 7 i funkcji TRIM nie było sposobu na określenie, że dane przechowywane na dysku SSD zostały wyczyszczone w celu usunięcia. Dzięki funkcji TRIM strony należące do usuniętych plików mogą zostać przetworzone przez funkcję Garbage Collection podczas najbliższego okresu bezczynności komputera.

Nie wszystkie systemy operacyjne obsługują funkcję TRIM. Przed Windows 7 dyski SSD zachowywały nieprawidłowe informacje, dopóki nie otrzymały polecenia zapisania nowych informacji w danej lokalizacji, co było zarówno wolniejsze, jak i szkodliwe dla żywotności dysku. Wszystkie kolejne wersje systemu Windows (oraz system OS X Lion i nowsze) automatycznie uruchamiają funkcję TRIM dla dysków SSD, które ją obsługują.

Jak sprawdzić, czy funkcja TRIM jest włączona w systemie Windows

Ręka pisząca na klawiaturze laptopa na biurku z poleceniem cmd na ekranie
  1. Naciśnij klawisze Windows + X, kliknij opcję „Wyszukaj” i wpisz cmd w polu wyszukiwania.
  2. Kliknij prawym przyciskiem myszy pozycję „Wiersz polecenia” i wybierz opcję „Uruchom jako administrator”.
  3. Wprowadź następujące polecenie: fsutil behavior query DisableDeleteNotify i naciśnij Enter.

Jeśli wyświetli się wynik DisableDeleteNotify = 1, funkcja TRIM na Twoim dysku SSD jest wyłączona. Jeśli natomiast wynik ma wartość DisableDeleteNotify = 0, funkcja TRIM jest włączona.

Jak włączyć funkcję TRIM w systemie Windows

  1. Kliknij prawym przyciskiem myszy ikonę Windows, wybierz opcję „Wyszukaj” i wpisz cmd w polu wyszukiwania.
  2. Kliknij prawym przyciskiem myszy pozycję „Wiersz polecenia” i wybierz opcję „Uruchom jako administrator”.
  3. Wpisz: fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0 i naciśnij Enter.

Jak sprawdzić, czy funkcja TRIM jest włączona w systemie MacOS 10.10.4 i nowszych wersjach?

  1. Wybierz ikonę Apple w lewym górnym rogu.
  2. Następnie kliknij Informacje o tym Macu.
  3. Gdy wyświetli się okno z przeglądem informacji, wybierz pozycję Raport systemowy.
  4. Przejdź do pozycji: Sprzęt > SATA/SATA Express.
  5. Przewiń w dół, aby znaleźć pozycję Obsługa TRIM z wartością Tak lub Nie.
  6. Jeśli ustawiona wartość to Nie, otwórz okno Terminala.
  7. W wierszu polecenia wpisz: sudo trimforce enable.
  8. Naciśnij Enter.
  9. Po wyświetleniu monitu wprowadź hasło i naciśnij Enter.
  10. W polu tekstowym wpisz y, a następnie naciśnij Enter.
  11. Ponownie wpisz y, po czym system uruchomi się ponownie.
  12. Po ponownym uruchomieniu sprawdź, czy funkcja TRIM została włączona, powtarzając kroki od 1 do 5.

W przypadku sytemu OSX 10.10.3 i starszych można skorzystać z aplikacji Chameleon SSD Optimizer lub Cindori Trim Enabler.

Podsumowanie

Twój dysk SSD zachowa najlepszą wydajność tylko wtedy, gdy będzie odpowiednio konserwowany. Dlatego Garbage Collection i TRIM są ważnymi procesami, które pozwalają utrzymywać wydajność dysku SSD na optymalnym poziomie. W przypadku dysków SSD Kingston funkcje Garbage Collection i TRIM są włączane automatycznie, a użytkownik może monitorować ogólny stan dysku, korzystając z aplikacji Kingston SSD Manager (KSM).

#KingstonIsWithYou

Powiązane artykuły

Strona główna bloga