Почему SSD со временем работают медленнее?

SSD накопители имеют массу преимуществ перед стремительно устаревающими жесткими дисками (HDD): более высокая скорость, меньшее энергопотребление, меньший шум и меньшая вероятность поломки. Однако у SSD также есть и свои недостатки, и один из них - это то, что они со временем работают медленнее. Почему это происходит, и как этого избежать? В этой статье мы попытаемся ответить на эти вопросы.

Как работает SSD?

Чтобы понять, почему SSD замедляются, нужно сначала понять, как они работают. SSD состоит из нескольких ячеек памяти, которые объединены в блоки. Каждая ячейка может хранить определенное количество битов данных, например, 1, 2 или 3 бита. Чем больше битов в ячейке, тем больше данных можно записать на SSD, но тем медленнее будет процесс записи и чтения.

Когда мы записываем данные на SSD, мы должны сначала стереть ячейку памяти, чтобы освободить место для новых данных. Однако мы не можем стереть одну ячейку, мы должны стереть целый блок, который может состоять из сотен или тысяч ячеек. Это называется операцией стирания блока (TRIM). Операция стирания блока занимает больше времени, чем операция записи, и она сокращает срок службы SSD, так как каждая ячейка может выдержать ограниченное количество циклов стирания-записи.

Когда мы читаем данные с SSD, мы должны сначала найти нужную ячейку памяти, которая содержит эти данные. Операция чтения обычно быстрая, но она может замедлиться, если данные фрагментированы, то есть разбросаны по разным блокам и ячейкам. Фрагментация данных происходит, когда мы часто изменяем, удаляем или перемещаем файлы на SSD.

Почему SSD замедляются?

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что SSD замедляются по двум основным причинам: из-за операций стирания блока и из-за фрагментации данных.

Операции стирания блока замедляют SSD, потому что они увеличивают время, необходимое для записи новых данных. Когда мы хотим записать данные на SSD, мы должны сначала проверить, есть ли свободное место в блоке, который уже содержит данные. Если есть, мы можем записать данные в этот блок. Если нет, мы должны найти пустой блок, который не содержит данных. Если такого блока нет, мы должны стереть блок, который содержит старые данные, и записать новые данные в него. Это называется операцией перезаписи блока. Операция перезаписи блока занимает больше времени, чем операция записи в пустой блок, потому что она включает в себя операцию стирания блока.

Фрагментация данных замедляет SSD, потому что она увеличивает время, необходимое для чтения данных. Когда мы хотим прочитать данные с SSD, мы должны сначала найти блок, который содержит эти данные. Если данные находятся в одном блоке, мы можем быстро прочитать их. Если данные разбиты на несколько блоков, мы должны прочитать каждый блок по отдельности. Операция чтения блока занимает больше времени, чем операция чтения из одного блока, потому что она требует больше перемещений головки чтения-записи.

Как ускорить SSD?

Как сообщают специалисты сервис-центра "Компьютерный мастер", существуют различные способы ускорить SSD и предотвратить их замедление (смотреть). Вот некоторые из них:

• Использовать технологию TRIM. TRIM - это команда, которая сообщает SSD, какие блоки памяти больше не используются и могут быть стерты. Это позволяет SSD оптимизировать процесс стирания блока и уменьшить количество операций перезаписи блока. TRIM обычно включена по умолчанию в современных операционных системах, но можно проверить ее статус и включить ее вручную, если нужно.
• Использовать технологию Over-Provisioning. Over-Provisioning - это резервирование части емкости SSD для внутреннего использования. Это позволяет SSD иметь больше свободных блоков памяти и уменьшить вероятность операций перезаписи блока. Over-Provisioning обычно настраивается производителем SSD, но можно изменить ее размер с помощью специального программного обеспечения.
• Использовать технологию Garbage Collection. Garbage Collection - это процесс, который переносит данные из фрагментированных блоков в свободные блоки, чтобы освободить место для новых данных. Это позволяет SSD уменьшить фрагментацию данных и ускорить операции чтения блока. Garbage Collection работает в фоновом режиме, когда SSD не используется, и не требует вмешательства пользователя.
• Избегать дефрагментации SSD. Дефрагментация - это процесс, который объединяет фрагментированные данные в одном месте, чтобы ускорить операции чтения. Это полезно для HDD, но не для SSD, потому что оно увеличивает количество операций стирания-записи и сокращает срок службы SSD. Дефрагментация обычно отключена для SSD в современных операционных системах, но можно проверить ее статус и отключить ее вручную, если нужно.

SSD - это отличный выбор для хранения данных, но они не идеальны, и со временем работают медленнее. Теперь вы знаете, почему так происходит, и как этого избежать.