Kingston 的垃圾回收机制为客户端负载提供更高的 SSD 性能

固态硬盘采用先进的控制器管理 NAND 闪存。金士顿® 在特定固态硬盘中使用基于 LSI® SandForce® 的控制器为客户提供更好的耐久度和性能。这些控制器使用专有技术执行垃圾回收 (GC)。

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。在硬盘驱动器 (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。

NAND 闪存设备不能覆盖现有数据。需要先擦除才能在已经使用过的数据区写入新数据。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)并将其写入不同数据区的空白页、擦除当前数据区中的所有数据单元,然后开始将新数据写入刚刚擦除过的数据区。此过程称为垃圾回收。更新的操作系统还支持 TRIM 命令,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。

采用 LSI SandForce 控制器的金士顿固态硬盘可以非常有效地执行垃圾回收过程,即能够很快准备好需要实时擦除的数据区,而且不需要执行后台垃圾回收,这样在用户第二天可能删除文件时可以不需要再移动数据。前台垃圾回收技术能为固态硬盘提供更高的耐久度和性能。此外,前台垃圾回收可通过在系统不访问固态硬盘时关闭电源来最大化降低空闲状态的功耗。有时后台垃圾回收过程会中断,因为此时正在移动数据以便在需要前准备好新数据区。 .

金士顿利用名为 Anvil 的实用程序执行测试,该程序会使用数据填充固态硬盘、擦除所有数据,然后写入数据。我们分别用带 TRIM 和不带 TRIM 的命令测试该实用程序(不带 TRIM 的情况使用配备 RAID 卡的服务器上的 KC300 固态硬盘进行模拟,RAID 控制器不会传递 TRIM 命令,或者使用 Apple Mac 平台上的金士顿固态硬盘模拟)。

结果显示SSD Now 的性能优势在于较低的驱动器填充时间,以及整个文件删除后再次填充的时间更短;这体现出固态硬盘垃圾回收的效率:左侧轴显示驱动器填充时间(单位为秒,越低越好),底部轴显示使用 TRIM 然后不使用 TRIM 连续运行 10 次的结果。KC300 时钟不仅填充和重新填充驱动器的时间最低,而且其性能在打开或关闭 TRIM 的所有 10 次运行中保持一致。KC300 固态硬盘还采用 DuraWrite 技术及数据去冗技术,这些技术也能提高耐久度和性能(更多信息,请参见 kingston.com/ssd 上 DuraWrite 的技术简介。)

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