固态硬盘论文 没有工具箱怎么办?各类主控固态硬盘优化指南 - 小众知识

固态硬盘论文 没有工具箱怎么办?各类主控固态硬盘优化指南

2013年01月27日 14:18:05 苏内容
  标签: SSD
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导读:本论文主要论述了固态硬盘论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。

英特尔SSD ToolBox、三星Magician Tool、闪迪SSD Dashboard仪表盘、OCZ ToolBox等为了让固态硬盘的性能长期保持最佳化,不少一线品牌的产品都配备了功能丰富、设计豪华的工具箱软件.然而,市面上还有大量采用各类主控的固态硬盘缺少专用的优化工具,拥有这些产品的用户,又该如何对它们的性能进行优化?

文/图 林以诺

固态硬盘为什么需要优化?与传统的机械硬盘不同,固态硬盘采用NAND闪存芯片来进行数据的存储.对固态硬盘来说,如果要对一个存有数据的块(Block)进行写入操作,就必须先擦除这个块,然后再进行写入操作,而不像机械硬盘那样直接覆盖即可.例如,在一个块中包含了A、B、C、D等几个Page页面单元,当我们要擦除A页面单元中的数据时,S SD会把整个块的数据从闪存芯片中读出并写入缓存,随后擦除缓存中的A页面数据,然后擦除这个块的所有数据,最后把缓存中的B、C、D页面数据重新写入S S D中.也就是说虽然擦除的只是A页面的数据,但B、C、D页面的数据也要重新擦除并写入.总的来说,在SSD中进行数据修改的过程包括:读出数据→擦除块→在缓存中修改→写入SSD,可以简单地概括为“读取→擦除→修改→写入”.在一个崭新的S S D中所有块都是空白的,可以直接写入数据,因此读写性能处于最佳状态.而当这块S S D被使用了一段时间之后,就会出现很多分散在各个块中的数据.这些块被称为“脏块”,因为如果要在这些块中存储数据的话,就必须进行上述的“读取→擦除→修改→写入”操作,导致SSD性能的下降.基于SSD的这种技术特点,有时我们虽然只需修改8K B的数据,但却需要在固态硬盘中写入总计1024KB的数据,这就是人们经常提到的“写入放大”,对SSD的使用寿命也会造成影响.

为了最大程度降低“脏块”导致的SSD性能下降,几乎所有的SSD主控都设有“垃圾回收”功能.垃圾回收功能其实就是把所有块中的有效数据页合并到一个新的块中,并将旧的块进行擦除,消灭“脏块”,从而整理出更多的空白块.所以垃圾回收对固态硬盘的性能和寿命都会起到至关重要的作用.

目前,垃圾回收又分为主动垃圾回收和被动垃圾回收.顾名思义,前者就是在固态硬盘闲置时主动进行垃圾回收操作,这样做的好处是不会占用额外的主控资源,在下次的数据写入之前已经准备了空白块来“接待”数据,从而能够让SSD尽可能地保持较高的效能,但缺点就是会增加额外的写入放大.而被动垃圾回收则是在有数据写入时才做垃圾回收操作.这两种垃圾回收都需要占用主控资源,只是占用的时间点不同,主动垃圾回收属于“错峰”占用,因此在用户体验上,采用主动垃圾回收的SSD会更加的高效.而被动垃圾回收则可以减少一些额外的写入放大,但其写入性能会出现明显下降.

由于垃圾回收技术是一把双刃剑,在优化S S D性能的同时可能会缩短S S D的寿命,因此主控厂家加入了Tr i m指令来提高垃圾回收的效率.Trim是从Windows 7和Windows 2008 R2开始支持的一个ATA指令.这条指令有什么用呢?我们在删除数据时,Windows操作系统会先标记被删除的数据区域,但此时对于SSD来说该数据仍是存在的,进行垃圾回收时依然会把这部分数据合并到新的Block块中,这就增加了主控的负担,也增加了不必要的写入放大.Tri m指令的作用就是把被删除的数据标记为“无效”,等到主控在做垃圾回收时就会对这些“无效数据”直接进行擦除,而不会当作“有效数据”进行合并,从而大大提高了垃圾回收的效率.需要注意的是,进行Trim之后并无法马上优化S SD的性能,依然需要等待主控进行垃圾回收之后才能恢复SSD的性能.

如何对固态硬盘进行优化?

在了解了固态硬盘性能衰减的机理之后,聪明的读者也许已经想到了对固态硬盘进行优化的两个途径:1、从垃圾回收入手,尽可能消除“脏块”;2、清除SSD上的数据,让SSD没有“脏块”.

垃圾回收技术是由SSD的主控和固件来决定的,普通用户无法进行干预,但是厂家经常通过推出新的固件来改善SSD的性能,这其中也就包含有优化SSD的垃圾回收技术,因此我们可以通过更新S SD的固件来优化SSD性能.这就是我们要介绍的固态硬盘优化第一招—升级固件.另外我们还可以通过Trim来提高SSD垃圾回收的效率,这就是我们要介绍的固态硬盘优化第二招—Trim.

当然,如果你想让长期使用后的固态硬盘性能恢复到购买之初的状态,那么就必须彻底清除SSD上的数据,让S S D没有“脏块”.可能有人会说快速格式化就具备这一功能,然而事实是有不少固态硬盘的垃圾回收效率设置得偏低,即使用户进行格式化也不会删除所有无效数据.因此这时就必须祭出固态硬盘优化的第三招—Secure Erase安全擦除,即全盘通电清零.

ssd固态硬盘:笔记本换上固态硬盘以后

固态硬盘优化指南

为了让消费者能方便地利用这三大招对固态硬盘进行性能优化,目前I ntel、三星、闪迪、OCZ等一线品牌厂商的产品都开发了专用的工具箱软件,例如英特尔S SDToolBox、三星Magician Tool、闪迪SSD Dashboard仪表盘、OCZTool Box等.在这些软件上,它们均整合了固件升级、Tr i m、安全擦除这三个最为重要的功能,使用起来非常简单.但目前市面上还有大量SSD并没有配备专用的优化软件.这些没有配套优化软件的S S D产品覆盖了 SandForce、Marvell、Jmicron智微科技、论文范文I慧荣、群联Phison等主控的产品.下面我们将以几个典型品牌的产品为例,向大家首先介绍这些固态硬盘固件的升级方法.

提升性能最佳途径 SSD固件升级方法

固态硬盘的固件与主板、显卡的BI OS一样,属于控制、协调固态硬盘各部分硬件工作的最底层“操作系统”.普通用户无法对SSD固件进行编辑和修改.因此很多固态硬盘厂商虽然没有开发专门的性能优化工具箱,但也会为用户提供必须的固件升级工具,其升级方法也较为简单.

SandForce 论文范文-2200系列固态硬盘

SandForce 论文范文-2200系列主控可能是市面上各类主流SSD用得最多的一种主控,不过方便的是,SandForce为其主控开发了一款通过性很强的固件升级工具一S F_FieldUpdater.论文范文_FieldUpdater是一款专门针对SandForce主控S S D产品的固件升级软件,可以在Wi n d o w s下直接刷新S SD固件,使用非常方便.首先我们从网上下载相应版本的论文范文_FieldUpdater之后,在对话框中勾选要升级固件的SSD,点击左下方的“Update Firmware”即可在线下载最新固件文件,并完成固件升级.

Mar vell主控固态硬盘:LiteON IT SSDXFlash Utility

除了SanDisk的固态硬盘,目前采用Mar vell系列主控的另一主力就是来自浦科特的固态硬盘.稍显遗憾的是,浦科特固态硬盘很长时间里缺少方便好用的工具软件.在以往,要对浦科特固态硬盘的固件升级,还需要用户把固件和刷新工具拷贝到能够引导系统的闪存盘上来完成刷新固件的操作,而随着建兴LiteON IT SSDXFlash Utility工具的问世,这一窘境得到改善.LiteON IT SSDXFlash Utility for Windows可以在Windows下直接刷新SSD固件.下载并打开LiteON IT SSDXFlash之后,在下拉式菜单中选择要更新固件的S S D,然后点击下方的“U p d a te”按键即可完成固件刷新.需要注意的是,虽然这款升级工具的名字以Li teON建兴的英文开头,但它暂时不支持建兴自家采用论文范文I慧荣主控的ZETA固态硬盘,现在它只能为采用Marvell主控的浦科特SSD升级.

Jmicron智微主控:影驰Galaxy Toolbox

目前,性价比颇高的Jmic ron智微主控开始得到不少产品的采用,影驰的GAMER、T hun de r、黑将与战将系列固态硬盘就是其典型代表.为此影驰也为它们开发了Gala x y Toolbox一这款用于影驰Jmicron主控SSD产品的固件升级软件(注:无法对影驰虎将或影驰LASER等采用论文范文I与SandForce主控的产品升级).

该软件的使用方法也较为简单,打开软件后输入默认论文范文:“galaxy”,然后点击“Scan for Drivers”按键,软件即会扫描系统中连接的SSD并列举出能够支持的SSD型号.勾选需要升级固件的SSD后点击“Update Firmware”即可完成固件升级.此外,值得称赞的是,该工具除了固件升级功能外,还拥有安全擦除功能,如能加入Trim就更加完善了.

群联主控:Firmware Upgrade Tool

针对市面上大量上市、采用群联主控的低价SSD,群联也及时推出了名为Firmware Upgrade Tool的群联主控通用固件升级软件,不受SSD品牌限定,每个型号的主控对应一个版本的Firmware Upgrade Tool.用户从网上下载对应主控型号的Firmware Upgrade Tool之后就可以进行固件更新.该软件只能在SATA/M.2/mSATA存储设备上运行,不能通过USB移动存储设备来完成固件更新,同时它兼容AHCI模式和IDE两种磁盘工作模式.固件更新成功后,需要冷启动一次(即需要断电一次然后再开机),才算完成固件更新的所有操作.

慧荣论文范文I主控:开卡量产工具

另外,我们还在主流市场上开始看到使用慧荣论文范文I主控的SSD产品,如影驰虎将系列 SSD、PNY OPTIMA,以及建兴推出的首款自有品牌SSD一Zeta系列产品. 但是目前慧荣论文范文暂未对其主控推出后续升级固件,用户只能使用厂商专用的开卡量产工具来对固件进行调校,其过程较为复杂,且需要用户对SSD进行硬件短路设置,并不适合普通用户使用,在此我们暂不进行详细介绍.

第三方软件助力:并不复杂的Trim与Secure Erase

1.TxBENCH

适用主控:所有主控.

可用功能:Trim、Secure Erase

推荐指数:★★★★★

TxBENCH是目前非常流行的SSD测试软件,该软件除了有基础测试项目外,还支持自定义测试项目,可以由用户自行设定测试的区块大小、队列深度等等,还有全盘写入测试(支持File和R AW模式).而大家并不熟知的是TxBENCH还是一个通用性超强的SSD优化软件.它不仅支持标准Secure Erase(擦除FTL层)、增强Secure Erase(擦除FTL并清空NAND闪存)、Trim所有SSD空间,还能够手动进行Trim操作.

打开TxBENCH软件,进入“Dr ive Informati on—SSDOpt imi z at i o n”选项卡中,在下拉式菜单里选择你所要优化的SSD,点击下方的Star t按键就可以开始Tr im操作.这里进行的Tr i m只是把已删除的文件进行标识,而不会损坏其他文件.在“Data Erasing”菜单中,也有一个Trim选项,该选项是针对SSD全盘的Trim操作,它将把所有文件都标识为无效并直接进行擦除,在SSD中还存有文件时一定不要进行该项操作.

而在“Data Erasing”菜单中还有一个“Secure Erase”安全擦除选项,该操作会在物理层面上把SSD中所有的数据清零,从而将SSD的性能恢复至初始状态.需要注意的是,在TxBENCH中进行安全擦除操作时,会弹出一个“Cannot erase data on thedrive,because the drive is locked”的磁盘锁定提示.此时只需要在Windows“开始”菜单中让系统进入“睡眠”状态,然后重新唤醒,就可以顺利进行Secure Erase安全擦除操作了.

总体来看,TxBENCH的通用性超强,几乎支持目前市面上所有主控的产品,而且免费,它是第三方SSD优化工具的首选,强力推荐普通用户选用.

2.Windows 8自带的Trim修剪功能

适用主控:所有主控产品

可用功能:Trim

推荐指数:★★★★★

在Windows 8操作系统中,它把Trim与日常的磁盘整理程序集成到了一起,成为一个可以手动操作的系统组件.在Windows8中使用鼠标右键点击SSD分区的图标,调出硬盘属性菜单,进入“工具”选项卡,可以看到“优化”按键,单击进入后可以看到所有分区的列表.选择要优化的SSD分区,点击“优化”按钮就开始进行Trim修剪工作,整个过程只需几秒到几分钟,视分区中的待擦除数据量而定.用户还可以制定自动优化计划,让系统按照我们所设定的时间进行Trim修剪.Windows 8自带的Trim修剪适用于目前所有主控的SSD产品,兼容性非常好.

3.威刚SSD Toolbox固态硬盘管理工具

适用主控:SandForce、Marvell、Jmicron等主控的产品

可用功能:Trim、Secure Erase

推荐指数:★★★☆

威刚SSD Toolbox虽然是一款针对威刚SSD产品的管理工具软件,但在玩家的使用中,却发现其Trim功能能够适用于很多其他厂家的产品.打开“威刚SSD Toolbox”,点击左下方的“系统优化”选项,然后在右边的菜单中选择要进行优化的SSD,点击“执行”就能够手动进行Trim.这里进行的Trim只是把已删除的文件进行标识,而不会损坏其他数据.同时,威刚SSD Toolbox是一款免费软件,界面友好,操作简便,也支持Secure Erase安全擦除,但Secure Erase功能只对威刚的产品开放.还有的不足之处就是目前它只支持SandForce、Marvell、Jmicron三类主控产品的Trim.

4.Solid State Doctor

适用主控:三星、OCZ Indilinx、SandForce、Mar vell、LAMD、论文范文I等主控的产品

可用功能:Trim、Secure Erase

推荐指数:★★★★

Solid State Doctor是一款通用性较强的SSD优化软件,属于绿色免安装软件.该软件的优点是支持Trim与Secure Erase操作,并且能够在后台预约Trim.缺点是针对部分群联Phison主控、Jmicron主控的产品虽然能够进行Trim,但是实际上并无效果.软件右上角有四个菜单选项,第一个是Trim,最后一个是SecureErase.选择需要进行Trim或者Secure Erase操作的SSD,点击下方的“启动”就可以进行相关优化了.

5.ROG SSD Secure Erase

适用主控:所有主控

可用功能:Secure Erase

推荐指数:★★★★★

如果你使用的SSD采用了比较生僻的主控,尝试了上述几个软件都无法顺利完成Secure Erase安全擦除,恰恰你又使用了华硕论文范文ROG玩家国度主板的话,那么不妨试试主板BIOS中自带的ROG SSD Secure Erase功能.该功能属于硬件级的SSD清零,通用性最强.

首先把要清零的S S D连接到华硕ROG主板的原生芯片组SATA接口上,进入BIOS中确定SSD的工作模式为AHCI.然后进入“工具”菜单,选择ROG SSD Secure Erase,在弹出的菜单中可以看到当前系统中的SSD列表,它们的工作状态都为“Frozen(冻结)”,确定进行Secure Erase操作之后,系统会提示目前SSD处于冻结状态需要重启系统恢复Secure Erase过程.重启系统之后,BIOS会自动进入ROG SSD Secure Erase界面,此时可以看到所有SSD的状态已经变为“Ready”,选择需要清零的SSD后即可完成Secure Erase操作.

写在最后

通过以上优化方法,用户能够在一定程度上提高固态硬盘的垃圾回收效率,从而避免或者减少SSD的性能衰减,还有利于延长SSD的使用寿命.因此建议大家及时更新SSD的固件并定期进行Trim,而当你发现SSD出现较为严重的性能衰减,单纯依靠垃圾回收已经无法恢复性能时,则需要进行Secure Erase安全擦除对SSD进行清零.虽然安全擦除是目前恢复SSD性能最有效的方法,但是频繁的安全擦除会影响SSD的使用寿命,因此建议大家还是尽量减少安全擦除的使用次数.

固态硬盘范文

ssd固态硬盘参考文献总结:

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