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技术达人详解:使用固态硬盘时“作死”行为有哪些

闲聊大百科

2022-09-21 23:30河北

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丑话说在前面:

“ 随着科技水平的不断提高,越来越多的消费者用上了固态硬盘…… ”

不好意思,说顺口了~ 但大概就是这个意思 :)

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大概十年前,我和一个做 IT 的铁哥们吃着拍黄瓜喝高了,他坚定的告诉我:

现在电脑的硬件性能过剩!CPU、主板总线、内存、显卡速度都遥遥领先,机箱里几乎所有的硬件都是电子元件,只有硬盘是机械部件,所以各个环节都用了很长时间在等硬盘这个 “ 短板 ” 把数据读取出来,否则谁也没法开工,特别是你这种不怎么玩游戏的。如果硬盘的读取速度能快起来,那整个计算机系统的效率将迎来翻天覆地的变化……

他和我说完这些后不久,民用级的固态硬盘面世了

我清楚的记得,我的第一块固态硬盘是镁光128G,当时花了1200大元。对于当时每月收入5K还孤身在外要付房租的我来说,没咬牙、没跺脚,闪现入坑!

到手后直接做了系统盘,开机速度缩短了80%,各种满意

那时操作系统本身占的空间很小,为了提升整体速度,128G固态被我残暴的分了三个区, C盘 、 D盘 、 E 盘都在那个小小的128G固态上施展拳脚,时不时还给他们整理一下磁盘碎片……结果,一年左右的时间,这块硬盘就活活被我 “ 呵护 ” 死了

接下来就是常规操作。我又付出一顿麻辣烫的代价再次请教了 IT 达人( 实际上,我们关系已经铁到吃草都一样喝高的程度了,更多是为了小聚 )。这次达人详细的给我讲解了固态硬盘的工作原理,从那以后,我的固态硬盘除非更新换代、主动淘汰,就再没出过什么问题

谁知前几天公司聚会,有个小姐姐的硬盘凉凉了,我虎躯一振,一番讲解下来直接被小姐姐们奉若网管,第二天就去小姐姐家修电脑了。所以,我觉得是时候给不了解固态硬盘的小白朋友们分享一下了,没准明天女神的硬盘就出问题呢

技术大神此刻请移步茶水间,去看看内存显卡。剩下的硬盘小白兄弟们上车了,干货走起。看到最后你就是新一代硬盘达人!

首先,我们先从三个方面举例说明一下固态硬盘的工作原理

第一,你可以把固态硬盘理解为装在硬盘盒里的一大堆 U 盘,但如果 64G + 64G + 64G + 64G 这样凑出 256G ,存满了 A 再去存 B ,等于只增加了存储空间,读写速度是不会有任何提升的。

而固态硬盘则是在更多的存储颗粒上运用了同步存储技术,写入的时候 “ 可以理解 ” 为:把第 1 个字写在第 1 个存储颗粒里,然后把第 2 个字在第 2 个存储颗粒里。这样一来,只要存储总线速度够快,采用的颗粒越多存储速度越快。理论上有多少存储颗粒,速度就会提升多少倍。( 如下图,蓝色为数据占用率 )

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这样做的优势是显而易见的,但劣势也同样明显。假如固态硬盘中有一个存储颗粒损坏了,基本上所有数据都抢救不出来。因为本来就是多路零散存储,同一个文件同时存在于多个存储颗粒,每到那个坏掉的存储颗粒上就会留下一片空白。即使很用心的去恢复数据,也只会得到一堆文件碎片。所以,重要资料一定要做好备份。

第二,上图所示的每个存储颗粒里都有很多存储单元,存储单元都是有写入寿命的,达到写入次数这个单元基本就报废了。这就涉及到购买固态硬盘时除了容量、速度之外的另一个重要参数 “ TBW ” ( 即,总写入数据量 ),这个值越大,固态硬盘的使用寿命越长

最后一点,固态硬盘里还有一个叫做 “ 主控单元 ” 的控制器,一方面用来统筹存储颗粒,让它们同步工作;二是用来记录各个存储单元的使用次数。看它的功能大家就应该明白了,一个优秀的主控单元对于固态硬盘来说,意味着更快的速度和更长的寿命

我们周围所有可以进行文件操作的电子产品中,数据都不是按顺序来读写的。如果某个单元使用次数比较多,寿命快用完了,主控单元就会在系统不忙的时候把不常移动的稳定文件转移到寿命快用完的存储单元里,定居一段时间,让原来放着常驻文件、寿命相对长一些的区域 “ 忙起来 ” ,以此来保障整个固态硬盘里所有的存储单元寿命相当。

好了,枯燥的原理已经聊完了

下面回归到应用层面,说说我们日常使用中能涉及到的使用误区

一、给固态硬盘分区

基于刚才提到的工作原理,我相信很多朋友已经知道为什么要把分区排在第一位了。

还记得吗,主控单元会悄悄移动文件,以此保证各个存储单元的寿命相近。而如果给硬盘分了区,等于在硬盘上人为划分了寿命界限,主控是不会把 D 盘的文件偷偷搬到 E 盘去的,这样一来,平衡寿命的操作就会被局限在你划分的区域内。平时惯用的分区寿命就会比其他分区短,整个硬盘的寿命也会受到影响。特别是 C 盘分区所在的物理硬盘,因为 C 盘通常是存放操作系统的启动盘,电脑只要开机,操作系统就会在后台进行一切虚拟内存、记录系统日志之类的工作,日积月累之下,读写量是不容小觑的。

因此,我们可以得出第一组结论:固态硬盘容量越大,寿命越长。最好不要给固态硬盘分区,如果预算允许,尽可能用两块固态,给操作系统独享一个 256G 是比较理想的方案,另一块做 D 盘。如果你想入手一块 1T 的硬盘,不妨考虑一下 256G + 512G 组合,后期预算充足随时可以再加

二、碎片整理

碎片整理的概念实际上是从传统的机械硬盘上沿袭下来的。只要有文件读写操作就必然会产生文件碎片,原理如图所示

同一个文件,由于存储空间受限,被分割成若干份存储到不同区域的情况就叫做文件碎片。这也是我们前面提到的 “ 所有电子产品都不会按顺序读写 ” 的原因,电脑、Pad、手机、播放器、行车记录仪……只要无法保证每个文件都一样大,都摆脱不了文件碎片。在电脑的实际使用过程中,文件被分成三份的情况已经属于比较理想的了,有的大文件可能被分割成几百份,各自存放

传统的机械硬盘偶尔会有长时间的 “ 格拉格拉 ” 的声音,就是磁头在不断寻找磁道,尝试从大量不同的位置上读写文件。而物理磁头每次移动都需要时间,所以,碎片越多,传统硬盘越是响起来没完没了,运行速度也就越慢

这些问题在固态硬盘上是根本不存在的。主控单元在悄悄搬运文件的同时,已经顺手把碎片文件整理在一起了,即使有一些零碎文件也都是以电子信号的方式在查找和读写,所用掉的时间几乎可以忽略不计,根本不用像机械元件那样把磁头挪来挪去,即使不整理碎片,你感觉不到存储速度变慢。

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由此我们可以得出第二组结论:固态硬盘根本不用进行碎片整理。人为的整理碎片除了直接缩短固态硬盘的寿命,没有其他作用

三、不安全关机

突然停电、按住开机键强制关机之类的操作主要涉及到固态硬盘的缓存、文件映射、存储单元寿命记录等等,相对前两条而言,不安全关机对硬盘寿命的影响比较小,但对用户文件损伤会很大。可以设想一下,如果突然断电的时候固态硬盘正在悄悄替你搬文件,已经从 A 处取出来,还没有放到 B 处去,这部分文件会像死机时编辑一半没存盘的Word文档一样,就此丢失。以现在PCIe 4.0总线的硬盘水平,读速可以达到 7000M/秒,写速也能达到 5000M/秒,谁也说不准 眨眼之间会丢失多少重要资料……如果丢失的是系统文件,可能会直接导致系统崩溃,无法开机。虽说很多厂家为了解决突然停电问题采取了加装应急电容、锁定调度文件大小、先写后删等手段,但这种致命操作还是少干为妙

至此,我们得出第三组结论:如非万不得已,一定要使用正确的关机方式。给固态硬盘一个反应时间,它会把缓存里没来得及存储的数据写好,它会把搬在手里的文件放到指定位置,它会最终更新一下各个存储单元的使用次数…… 这才是正常关机前固态硬盘里应该发生的事。

好了,看到这里的小白朋友们已经完美晋级了,让我们一起期盼女神电脑凉凉吧~

如喜欢,请关注本网易号 :)

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