办公室内一名年轻男子在笔记本电脑键盘上打字

垃圾回收与 TRIM 流程对于固态硬盘性能的重要性

在固态硬盘技术领域,垃圾回收和 TRIM 两个术语常常出现,但两者真正意味着什么呢?在本文中,我们会探讨垃圾回收、它的工作原理,以及它与 TRIM 指令的关系。

什么是垃圾回收?

垃圾回收的目的是定期优化硬盘,确保硬盘高效运行并在整个生命周期内保持良好性能。与机械硬盘 (HDD) 不同,固态硬盘和其他 NAND 闪存无法覆盖现有数据。它们必须完成写入/擦除 (Program/Erase) 循环。闪存被分为块,块又被进一步分为页;数据在页级别被写入,在块级别被擦除。在数据可被擦除之前,原始块中的所有有效数据(页)必须首先被复制并写入到一个新块的空页中。要写入已被使用的数据块,固态硬盘控制器会先复制所有有效数据(仍在使用中的数据)并将其写入其他块的空白页,擦除当前块中的所有数据单元(有效数据和无效数据),然后开始将新数据写入刚刚擦除过的块。此过程称为垃圾回收。金士顿® 使用各种可利用专有技术执行垃圾回收 (GC)的 控制器,目的是保持尽可能多的空块,以便当固态硬盘必须写入数据时,不必等待块被擦除。

垃圾回收流程自动执行,通常在系统空闲时执行,这是硬盘工作的重要组成部分。固态硬盘采用先进的控制器管理 NAND 闪存。当在操作系统(例如 Windows)中删除文件时,操作系统只是在其内部文件表中做标记表示该文件已删除。在机械硬盘 (HDD) 上,当前无效的数据仍然保留在硬盘上,系统可以直接覆盖这些数据以便存储新数据。较新的操作系统还支持 TRIM 指令,即操作系统通知固态硬盘特定文件已删除,这样固态硬盘能够更好地管理 GC 过程以便恢复之前的空间,并防止保存和移动所有无效数据。

什么是 TRIM?

TRIM 是 ATA (Advanced Technology Attachment) 接口的一个指令。当操作系统需要告诉固态硬盘它将删除文件且这些文件页需要可用于新信息时,TRIM 会提供此功能。搭配垃圾回收,TRIM 会清理并组织固态硬盘,使其更高效并延长其寿命。

在 Windows 7 和 TRIM 问世之前,无法指明固态硬盘中存储的数据可被移除。利用 TRIM,当计算机下次空闲时,被删文件所拥有的页可由垃圾回收处理。

并非所有操作系统都支持 TRIM。在 Windows 7 推出前,固态硬盘会保留无效信息,直到被告知向此位置写入新信息,这个过程不仅缓慢,还会影响硬盘的使用寿命。所有后续 Windows 版本(和 OS X Lion 或更新版本)会自动为支持 TRIM 的固态硬盘运行 TRIM。

如何检查 Windows 是否启动了 TRIM

桌上一只手在笔记本电脑键盘上打字,屏幕中有 cmd 命令
  1. 按下 Windows + X 键,单击“搜索”并在搜索框中输入 cmd。
  2. 右击“命令提示符”并选择“以管理员身份运行”。
  3. 输入以下命令:fsutil behavior query DisableDeleteNotify,然后点按 Enter 键。

如果结果是 DisableDeleteNotify = 1,那么固态硬盘的 TRIM 已停用;但如果结果是 DisableDeleteNotify = 0,则固态硬盘的 TRIM 已启用。

如何在 Windows 上启用 TRIM

  1. 右击 Windows 图标,选择“搜索”并在搜索框中输入 cmd。
  2. 右击“命令提示符”并选择“以管理员身份运行”。
  3. 输入:fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0,然后点按 Enter 键。

如何在 MacOS 10.10.4 或更高版本上检测 TRIM 是否启用

  1. 选择左上角的苹果图标。
  2. 然后单击“关于本机”。
  3. 概述窗口弹出后,选择“系统报告”。
  4. 跳转到:硬件 > SATA/SATA Express。
  5. 滚动到本地“TRIM 支持”,此值为“是”或“否”。
  6. 如果值为“否”,继续打开终端窗口。
  7. 在提示符窗口,输入:sudo trimforce enable。
  8. 敲击 Enter 键。
  9. 根据提示输入密码并敲击 Enter 键。
  10. 在提示符窗口输入 y,然后点按 Enter 键。
  11. 再次输入 y,系统将会重启。
  12. 重启后重复 1-5 步,从而确认 TRIM 是否启用。

对于 OSX 10.10.3 和更早期的版本,您可以使用 Chameleon SSD OptimizerCindori Trim Enabler

结论

固态硬盘只有得到妥当维护才会保持最佳性能,因此,垃圾回收和 TRIM 是确保固态硬盘保持最高性能的重要流程。对于金士顿硬盘,垃圾回收和 TRIM 会自动启用,您可以使用 Kingston SSD Manager (KSM) 应用监控固态硬盘的总体运行情况。

#KingstonIsWithYou

相关文章