Trim的作用


  原本在机械硬盘上,写入数据时,Windows会通知硬盘先将以前的擦除,再将新的数据写入到磁盘中。而在删除数据时,Windows只会在此处做个标记,说明这里应该是没有东西了,等到真正要写入数据时再来真正删除,并且做标记这个动作会保留在磁盘缓存中,等到磁盘空闲时再执行。
这样一来,磁盘需要更多的时间来执行以上操作,速度当然会慢下来。
而当Windows识别到SSD并确认SSD支持Trim后,在删除数据时,会不向硬盘通知删除指令,只使用Volume Bitmap来记住这里的数据已经删除。Volume Bitmap只是一个磁盘快照,其建立速度比直接读写硬盘去标记删除区域要快得多。这一步就已经省下一大笔时间了。然后再是写入数据的时候,由于NAND闪存保存数据是纯粹的数字形式,因此可以直接根据Volume Bitmap的情况,向快照中已删除的区块写入新的数据,而不用花时间去擦除原本的数据。

以上就是Trim的原理以及真正作用。
注意:如果SSD组RAID0后,将失去Trim功能

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这个功能一个大的特点就是:回收闲置的SSD数据块
Objective Analysis的SSD分析师Jim Handy这样形容到(Objective Analysis是一家半导体市场研究公司):

TRIM指令让操作系统可以告诉固态驱动器哪些数据块是不会再使用的;否则SSD控制器不知道可以回收这些闲置数据块。

Handy表示:”TRIM对SSD是个福音。”

他认为TRIM的简约性将极大减少写入负担,同时允许SSD更好地在后台预删除闲置的数据块,以便让这些数据块可以更快地预备新的写入。

SandForce首席技术官Radoslav Danilak表示,值得注意的是OS(操作系统)的角色。

Danilak表示:”SSD知道哪些过期数据可以删除和回收,但是它不知道操作系统已经决定删除哪些数据,直到操作系统为了新的信息而重新使用逻辑块地址(LBA)。”

Danilak表示:”TRIM这种指令的优点便是它可以同时透过过期数据和OS删除的数据来访问LBA,从而推动性能的改善。TRIM唯一的缺点便是如果它在SSD固件中没有得到很好的实施,那么它的操作有可能会阻碍正常的驱动器操作。”

STEC负责SSD技术营销的高级经理Scott Shadley认为,如果TRIM可以让SSD完全忽略一个LBA范围的数据,那么这是一件好事,但是这种结果也有可能没有什么用处。

对Shadley来说,真正的问题是,如果损耗平衡技术(wear leveling )在运作,那么LBA范围并不一定反映SSD闪存的物理地址序列。

Shadley表示:”这意味着SSD还是要面临如何将数据迁移到设备内部真正空余空间的问题。”

Shadley表示:”如果那个LBA范围反映的是整个介质上的页面,那么实际上就没有空余的块或最小的可擦写的单位。这会带来更加复杂的损耗平衡过程,从而进一步加重写入负担。TRIM只适合于那些损耗平衡过程实际上并未有效节约或延长驱动器性能或寿命的SSD。”

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下图:开关Trim后的读取速度测评
SSD的TRIM功能有什么作用?
开关Trim后的读取速度测评
下图:开关Trim后的写入速度对比
SSD的TRIM功能有什么作用?
开关Trim后的写入速度对比

举个例子,假如一个128KB大小的区块内存放着一个128KB的文件,如果文件被删除并执行Trim操作,固态硬盘就可以避免把这个区块中的字节与对此区块的后续写入所需的其它字节相混合,这能大大减轻固态硬盘的“磨损”。
在Windows 7里,Trim请求不仅限于删除操作,也于分区和卷级别命令、文件系统命令、系统还原功能完全整合。
win7下Trim启用的验证方法
其实Windows 7默认状态下Trim指令是开启的,如果想查询目前的Trim指令状态,我们可以在管理员权限下,进入命令提示符界面,输入“fsutil behavior QUERY DisableDeleteNotify”,之后会得到相关查询状态的反馈。在这里,提示为“DisableDeleteNotify = 0”即Trim指令已启用;提示为“DisableDeleteNotify = 1”即为Trim指令未启用。
并不是操作系统提供Trim指令支持,所有SSD都能享受到Trim技术所带来的好处,这还需要固态硬盘的固件支持才能实现。一些主要的固态硬盘主控芯片厂商已经提供了支持Trim的固件(例如英特尔”X25-M G2″),不过也有厂商开发出不依赖操作系统的垃圾回收技术,通过回收不再使用的闪存区块加入负载平衡算法,防止固态硬盘在长期使用后速度下滑,并延长闪存使用寿命,过程完全在固态硬盘内部完成。

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有关固态硬盘(SSD)还有很多其他的相关问题,毕竟目前来说固态硬盘不太容易普及应用,只能适合用来做一些高速系统启动盘,或者专门的软件安装盘来达到高速的效果,应用上仍然存在很多的疑问。

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