Как увеличить скорость и продлить жизнь диску SSD

Итак, как же работают твердотельные накопители, и что вы можете сделать, чтобы ваш твердотельный накопитель работал как можно дольше? Нет сомнений, что традиционные жесткие диски будут в лидерах продаж еще долгое время. Есть как минимум две причины, почему ситуация не изменится. Первая причина состоит в том, что стоимость электронно-механических Hard Disk Drive (они же HDD, они же "винчестеры") благодаря отточенности техпроцесса за шесть десятилетий выпуска достигли рекордного показателя по соотношению цены хранения одного терабайта - 40$ (примерно 2800 рублей в российской рознице).  Твердотельные накопители на флэш-памяти SSD на данный момент находятся в стадии активного развития технологий, экспериментов с материалами и алгоритмами оптимизации работы и по состоянию на 2019 год смогли приблизится к порогу 170$ (11000 рублей в российских магазинах). 

Нет никаких сомнений в том, что твердотельные накопители (SSD) станут хранилищами будущего. Теоретически, любые механические устройства (винчестеры в том числе) априори ненадежны хотя бы из тех соображений, что там, где есть движение механических составляющих - будет износ, люфт, боязнь сотрясений, загрязнения трущихся или вращающихся частей.

Однако, как мы отметили уже ранее, конкурирующая технология SSD находится лишь в стадии развития, и до сих пор не избавилась от "детских болезней", что заставляет задуматься владельцам накопителей о продлении жизни SSD.

Но так или иначе большинство новых компьютеров и ноутбуков теперь поставляются с SSD в качестве основного устройства хранения операционной системы. Возможны два варианта - первый подразумевает, что SSD у вас будет небольшого объема (128-256 ГБ), плюс дополнительно устанавливается более емкий HDD. Учитывая, что хранение именно операционной системы (а не игр или фильмов) на высокоскоростном носителе наиболее критично с точки зрения скорости, такая комбинация (SSD 128-256Гб для операционной системы+HDD (1Тб)) дает быструю и стабильную систему объемом 1,25 Тб ценой в 40+60=100$. Покупка же SSD такой же емкости обойдется минимум в 200$.

Кроме того, что вы заплатите вдвое, в случае с SSD вы еще рискнете столкнутся с проблемой надежности хранения того контента, который не относится к самой операционной системе, и который можно было разместить на более надежном носителе. Большинство нижеприведенных рекомендаций будет работать только на Windows.

Запись на жесткие диски

Диск со специальным покрытием является основным компонентом традиционного жесткого диска. Обычно он сделан из стекла или алюминия и является частью, которая хранит вашу информацию. Он покрыт тонким слоем металла, который может быть намагничен или размагничен. Процесс записи прост: головка чтения / записи привода зависает над пластиной и намагничивает и размагничивает секторы (крошечные части пластин) в состояния, которые можно отождествлять с "1" или "0" для хранения информации в двоичной системе. Когда вы перезаписываете данные (то есть, когда вы записываете новые данные в область, которая уже содержит данные), процесс такой же; секторы просто должны быть намагничены или размагничены по иному. Другими словами, запись на жесткий диск всегда одинакова, независимо от того, содержит ли диск данные или нет.

Запись на SSD

Представление данных и сам процесс записи в случае с твердотельными накопителями намного сложнее. Есть три важных момента, которые нужно запомнить. 

Во-первых, кроме тех случаев, когда твердотельный накопитель является новым и не содержит данных, запись на него представляет собой процесс стирания существующей информации из ячеек флэш-памяти и последующего программирования на них новой информации. Никакая новая информация не может быть запрограммирована в ячейку, пока старые данные не будут стерты. По этой причине процесс записи на твердотельный накопитель часто называют циклами программирования / стирания (или циклами P / E).

Во-вторых, P / E циклы конечны. Каждый цикл P / E истощает ячейку памяти, и после стольких циклов она становится полностью изношенной и в один момент станет непригодной для использования. В некотором смысле это похоже на запись на листе бумаги с использованием карандаша и ластика. Вы можете стирать пигмент только столько раз, пока лист бумаги не будет протерт до дыр или даже разорван и на нем больше нельзя оставить запись.

И, наконец, ячейки памяти организованы по страницам (каждая страница содержит много ячеек) и по блокам (каждый блок содержит много страниц.)Это сложно понять: вы можете записать страницу за раз, но вы можете удалить только блок за раз , Теперь представьте, что если вы хотите сохранить документ Word с изменениями, которые могут поместиться только на одной странице, SSD необходимо сначала скопировать оставшиеся использованные страницы содержащего блока в другое место, стереть весь блок, а затем запрограммировать (или написать) все эти страницы и страницы с новой информацией. Это называется усилением записи - это означает, что обычно SSD должен записывать намного больше, чем фактический объем данных, которые вы хотите записать, - что дополнительно использует циклы записи  P / E.

Все это приводит к нескольким неприятным моментам. Во-первых, твердотельные накопители почти всегда имеют разные скорости записи и чтения. И, во-вторых, для оптимальной записи всем им необходимо свободное пространство для размещения записи. Накопители SSD используют Over Provisioning - это выделенный объем свободного пространства, недоступный пользователям, используемый только для облегчения операции записи. Без этой функции скорость записи SSD будет постепенно снижаться по мере заполнения.

Выравнивание износа

Теперь, прежде чем вы сказали "Тысяча чертей!" и вернули в магазин недавно приобретенный твердотельный накопитель, уточним, что все же число потенциальных циклов чтения/записи (P / E) твердотельного накопителя экспоненциально больше, чем у листа бумаги. Кроме того, современные твердотельные накопители имеют технологии, которые повышают эффективность записи и уменьшают износ ее ячеек памяти. Среди этих технологий наиболее важными являются алгоритмы «выравнивания износа», которые гарантируют равномерный износ всех микросхем памяти накопителя. Запись новых данных будет производится в ту область памяти, к которой не обращались длительное время. Это также означает, что твердотельные накопители большей емкости обычно имеют более продолжительный срок службы, чем меньшие по емкости.

Долго - значит "долго"? Чтобы помочь пользователям оценить, как долго прослужит твердотельный накопитель, большинство производителей твердотельных накопителей представляют долговечность накопителя по количеству данных, которые можно записать на накопитель. Например, Crucial MX300 емкостью 750 ГБ имеет  срок службы 220 ТБ, что означает, что вы можете записать 220 терабайт данных на диск, прежде чем он станет ненадежным. Для сравнения: если вы ежедневно записываете на диск 50 ГБ данных, то на его износ уйдет около 12 лет. Большинство других твердотельных накопителей имеют аналогичные или лучшие показатели выносливости. Как правило, чем больше по объему носитель, тем выше его выносливость.

Большинство из нас на самом деле ежедневно записывают на диск нашего компьютера максимум 50 ГБ данных, что составляет около двух дисков Blu-ray, и также справедливо было бы отметить, что в иной день мы вообще не включаем ПК. Обратите внимание, что просмотр фильмов, чтение файлов PDF или просмотр фотографий не считаются процессом записи; это операция "чтение", которая не влияет на продолжительность жизни SSD. Только такие действия, как копирование музыки с другого диска, загрузка файлов, редактирование файлов или резервное копирование телефона и т. д., требуют записи на диск.

Тем не менее, есть методика, при которой использование SSD, как замена HDD даст не меньшую надежность хранения информации, при гораздо большей скорости чтения и записи.

Как увеличить живучесть

Ключом к увеличению срока службы SSD является сокращение записи на него. Помимо усилий по сокращению ненужного копирования файлов, загрузки данных и т. д.,следует отметить, что есть несколько настроек операционной системы (ОС), а также ряд системных задач, разработанные для обычных HDD, которые не должны использоваться с твердотельными накопителями.

• Обновите операционную систему до последних версий. Современные ОС имеют встроенную поддержку твердотельных накопителей. Тем не менее, убедитесь, что на вашем компьютере установлена ​​последняя версия ОС. В настоящее время это Windows 10 и macOS 10.14 Mojave.
• Бенчмарки и разнообразные тесты: большинство из нас хотят узнать, насколько быстрым является наш новый твердотельный накопитель, копируя файлы из одного места в другое или используя программное обеспечение для сравнения дисков. Хотя это весело и информация полезна, она тратит впустую циклы P / E привода. Избегайте этого, если можете.
• Гибернация: (Не путать с режимом сна, который не повлияет на срок службы твердотельных накопителей.). Большинство операционных систем имеют функцию гибернации. Во время гибернации содержимое системной памяти (место, в котором находятся запущенные в настоящий момент программы и информация, которая все еще обрабатывается) записывается на внутреннее запоминающее устройство компьютера (ваш жесткий диск или твердотельный накопитель) до выключения компьютера. Когда компьютер перезагружается, система перезагружает сохраненный контент обратно в системную память и, следовательно, восстанавливает компьютер в состояние, в котором он находился до выключения. После загрузки сохраненный контент удаляется из хранилища. Как вы можете себе представить, процесс гибернации может использовать гигабайты дискового пространства, что приводит к большому объему записи во внутреннем хранилище. В частности, компьютеру с 4 ГБ ОЗУ требуется около 4 ГБ дискового пространства для создания файла гибернации. Иногда компьютер переходит в режим гибернации сам по себе, но этого можно избежать, полностью отключив функцию гибернации. Вот как:
  • Щелкните правой кнопкой мыши кнопку « Пуск» (или нажмите Windows + X), чтобы открыть меню WinX, затем нажмите « Windows PowerShell»  и ответьте «Да» на запрос безопасности контроля учетных записей.
  • Когда появится окно с приглашением Powershell, введите в окне  "powercfg -h off" и нажмите клавишу ВВОД.

Вот и все - ваш компьютер больше никогда не перейдет в режим гибернации. Чтобы снова включить эту функцию, повторите этот процесс и введите powercfg -h, прежде чем нажать Enter.

Компьютер с SSD обычно загружается очень быстро, поэтому вы всегда можете просто сохранить свою работу и выключить ее. Избегание гибернации также помогает системе работать значительно быстрее.

• Две команды для отключения гибернации и проверки TRIM.

Команды режимов AHCI и TRIM:

AHCI (механизм, используемый для подключения накопителей информации по протоколу Serial ATA, позволяющий пользоваться расширенными функциями, такими, как встроенная очерёдность команд (NCQ) и горячая замена) дословно переводится как  «расширенный интерфейс хост-контроллера», который позволяет операционной системе быстрее получать доступ к хранилищу и использовать некоторые расширенные функции. 

Одной из этих функций является команда TRIM, которая позволяет поддерживаемой операционной системе активно информировать SSD о том, какие блоки данных больше не используются и могут быть стерты. Это помогает приводу работать более эффективно, снижает эффект "усиления записи" (см. выше) и, в конечном счете, приводит к повышению производительности и увеличению срока службы.

Как правило, AHCI и TRIM включены по умолчанию. Вы можете проверить и изменить первый в настройках BIOS компьютера. Это зависит от вашего компьютера, но в большинстве систем вы можете войти в BIOS, нажав клавишу Delete или F2 при загрузке компьютера. Здесь найдите раздел хранилища и измените значение «Настройка SATA» на «AHCI» (если этот выбор еще не сделан). Лучше сделать это перед установкой операционной системы, в противном случае вам нужно будет установить драйверы хранилища, прежде чем изменять значение. Обратите внимание, что если вы используете два SSD в конфигурации RAID, то следует выбрать значение RAID (а не AHCI). Кроме того, если на вашем компьютере нет опции RAID или AHCI, а есть только IDE, значит, он слишком стар - время покупать новый компьютер.

Вы можете определить, работает ли TRIM, запустив Windows Powershell с повышенными правами, как описано выше в разделе гибернации, а затем выполнив эту команду:

fsutil behavior query DisableDeleteNotify

Если команда возвращает «DisableDeleteNotify = 0», то функция  TRIM активирована . Если нет, вы можете включить ее, выполнив: 

fsutil behavior set disabledeletenotify 0

Если ваш Mac поставляется с SSD, то TRIM включен всегда. 

• Superfetch: это технология, впервые представленная в Windows Vista, которая позволяет Windows более эффективно управлять системной памятью и предварительно загружать часто используемые данные и приложения в память для повышения производительности. Однако этот процесс требует, чтобы кэш Superfetch записывался на диск и регулярно обновлялся, что увеличивает объем записи на диск. Если ваш компьютер использует жесткий диск, Superfetch будет полезен. Однако для твердотельных накопителей это не является необходимым, а только тратит ресурс привода. Чтобы отключить Superfetch, запустите Windows Powershell, как указано выше, и выполните команду 

services.msc 

Это откроет утилиту Services. 

Далее, в списке найдите Superfetch, затем дважды щелкните по нему и отключите его.

Отключение Superfetch помогает уменьшить запись на диск.

• Page File (или виртуальная память, файл подкачки). В таких ОС, как Windows 10, файл подкачки похож на системную память. В двух словах, файл подкачки - это объем пространства хранения на внутреннем устройстве хранения, которое ОС резервирует для использования, когда приложению требуется больше физической памяти (ОЗУ), чем располагает компьютер.

Размер файла подкачки имеет тенденцию к динамическому изменению, что приводит к частой записи на диск, что, опять же, не подходит для SSD. Так что, если вы используете компьютер с 8 ГБ ОЗУ или более и, как правило, не запускаете много одновременных программ, возможно, было бы неплохо полностью отключить файл подкачки. Однако все же рекомендуется установить фиксированный размер, рекомендованный системой. Или, если вы используете настольный компьютер с SSD в качестве основного и дополнительного жесткого диска, лучше переместить файл подкачки на жесткий диск и отключить его на SSD.

Итак, идем в папки Панель управления => Все элементы панели управления => Система, там выбираем "Дополнительные параметры системы" и затем ищем вкладку "Дополнительно" = > "Быстродействие" - Параметры

Чтобы изменить настройки файла подкачки Windows 10, выполните следующие действия.

• • Снимите флажок « Автоматически управлять размером файла подкачки для всех дисков »
  • Введите Начальный размер и Максимальный размер в соответствии с рекомендованными, указанными чуть ниже на этом же экране

• • Нажмите на кнопку ОК, чтобы закрыть Windows, и выберите Перезагрузить компьютер.

• Переместите расположение файла подкачки и активно используемых папок на другой диск: это относится только к компьютерам (наиболее вероятно, к настольным компьютерам) с дополнительным внутренним жестким диском. Если это одна из папок в вашем профиле на компьютере Windows - «Загрузки», «Документы», «Изображения» и т. д. -  переместить их на новое место, путем указания нового адреса в свойствах этих папок.  

Вот и все. После всего этого вы можете быть уверены, что сделали почти все, что можно сделать, чтобы ваш SSD работал максимально быстро  и как можно дольше. Опять же, обратите внимание, что это всего лишь меры предосторожности. Если вы используете SSD, как обычный жесткий диск, то скорее всего, он будет работать очень долго. Все новейшие операционные системы оснащены дружественными для SSD настройками, которые помогают уменьшить ненужные циклы записи. Поэтому большинству из нас не о чем беспокоиться. 

Поделиться:

Оставьте свой комментарий!