Phương pháp Thu gom Rác của Kingston Mang lại Hiệu suất SSD Cao hơn cho Tải lượng Công việc Máy khách

SSD tích hợp các bộ điều khiển tiên tiến để quản lý bộ nhớ NAND Flash. Kingston® sử dụng các bộ điều khiển nền tảng LSI® SandForce® trong một số SSD nhất định để mang đến cho khách hàng độ bền và hiệu năng lớn hơn. Những bộ điều khiển này sử dụng các công nghệ độc quyền để thực hiện tính năng Thu gom rác (GC).

Trên một hệ điều hành như Windows, khi các tập tin bị xóa, HĐH chỉ đánh dấu vào bảng tập tin nội bộ của mình là tập tin này đã bị xóa. Trên ổ đĩa cứng (HDD), dữ liệu hiện không hợp lệ này vẫn còn tồn tại và có thể bị hệ thống ghi đè trực tiếp để lưu trữ dữ liệu mới.

Các thiết bị dựa trên NAND Flash không thể ghi đè lên dữ liệu đã tồn tại ở đó. Chúng phải trải qua một chu kỳ ghi/xóa; để ghi lên một khối dữ liệu đã được sử dụng, trước tiên bộ điều khiển SSD sẽ sao chép tất cả dữ liệu hợp lệ (dữ liệu vẫn đang được sử dụng) và ghi chúng vào các trang trống trên một khối khác, xóa tất cả các ô trong khối hiện tại (cả dữ liệu hợp lệ và không hợp lệ) và sau đó bắt đầu ghi dữ liệu mới vào khối vừa bị xóa. Quá trình này gọi là thu gom rác. Các HĐH mới cũng hỗ trợ lệnh TRIM, theo đó HĐH thông báo với SSD rằng nó đã xóa một số tập tin nhất định để SSD có thể quản lý quá trình GC tốt hơn nhằm thu hồi lại không gian đó sớm hơn và ngăn chặn việc lưu và di chuyển tất cả những dữ liệu không hợp lệ đó.

Các SSD Kingston với bộ điều khiển LSI SandForce thực hiện quá trình GC trên bề mặt rất hiệu quả, tức là là chúng có thể nhanh chóng chuẩn bị các khối để xóa theo thời gian thực và không thực hiện GC ngầm. Chạy ngầm có thể khiến dữ liệu bị di chuyển một cách không cần thiết khi người dùng có thể đến ngày hôm sau mới xóa chúng. Phương pháp chạy GC trên bề mặt mang lại độ bền và hiệu năng lớn hơn cho SSD. Thêm vào đó, chạy GC trên bề mặt sẽ tối đa hóa lợi ích của các trạng trái nghỉ năng lượng thấp bằng cách tắt đi khi hệ thống không truy cập SSD, một điều mà quá trình GC ngầm sẽ làm gián đoạn vì nó luôn di chuyển dữ liệu để chuẩn bị các khối mới trước khi chúng thực sự cần đến.

Kingston đã tiến hành thử nghiệm bằng cách sử dụng một tiện ích tên là Anvil. Tiện ích này thực hiện các chu kỳ ghi đầy dữ liệu vào SSD, xóa hết tất cả dữ liệu và sau đó lại ghi dữ liệu để lấp đầy ổ một lần nữa. Chúng tôi thử nghiệm tiện ích này với hai tình huống có và không có TRIM (tình huống không có TRIM được thực hiện bằng cách sử dụng một SSD KC300 trên một máy chủ với card RAID nơi mà lệnh TRIM không được bộ điều khiển RAID thông qua hoặc sử dụng SSD Kingston trên hệ điều hành Mac của Apple).

The results show the SSDNow drives’ performance edge on lower Drive Fill Time, and lower times to refill it again after a total file delete; this illustrates the efficiency of the SSD’s GC: The left axis shows the Drive Fill Time (in seconds, lower is better), and the bottom axis shows the 10 consecutive runs with and then without TRIM. Not only is the KC300 clocking in with the lowest times to fill and refill the drive but its performance is consistent across all 10 runs with TRIM on or off. KC300 SSDs also incorporate DuraWrite technology with Data Reduction that also enhances endurance and performance (More information is available in the Technical brief on DuraWrite at kingston.com/ssd.) Kết quả cho thấy hiệu năng của ổ SSDNow có thời gian lấp đầy ổ và thời gian lấp đầy lại ổ sau một lần xóa tập tin hoàn toàn ngắn hơn; điều này minh họa cho tính hiệu quả của GC trên SSD: Trục bên trái biểu thị thời gian lấp đầy ổ (tính theo giây, càng ngắn càng tốt) và trục đáy biểu thị 10 lần chạy liên tiếp có và sau đó là không có TRIM. KC300 không chỉ có thời gian lấp đầy và lấp đầy lại ổ ngắn nhất mà còn có hiệu năng ổn định trong tất cả 10 lần chạy với TRIM bật hoặc tắt. SSD KC300 còn tích hợp công nghệ DuraWrite với tính năng giảm kích thước dữ liệu cũng nhằm tăng cường độ bền và hiệu năng (Bạn có thể xem thêm thông tin bằng cách đọc bản tóm tắt kỹ thuật về DuraWrite tại kingston.com/ssd.)

Tìm hiểu thêm