اکنون می دانید TRIM چیست و چگونه برای SSD شما مفید است.
توضیح دهنده: SSD Trimming چیست؟
صفحات و بلوک‌ها از این جهت مهم هستند که تمام سلول‌های حافظه در این ساختار دارای بستر یکسانی هستند – تکه‌ای از مواد نیمه رسانا، مانند سیلیکون یا آرسنید گالیوم، که همه ترانزیستورها بر روی آن ساخته شده‌اند.
چنین سوالات خوبی همگی مستحق پاسخ های کامل هستند، بنابراین در این مقاله به همه آنها خواهیم پرداخت.
SSD trimming چیست؟
زمانی که فایلی را به طور دائم حذف می کنید (یعنی آن را از سطل بازیافت حذف می کنید) TRIM به طور خودکار توسط ویندوز صادر می شود اما فوراً انجام نمی شود. به یک صف اضافه می شود و زمانی که SSD برای آن آماده شد پردازش می شود.
توجه داشته باشید که هر تولید کننده SSD از عبارت TRIM استفاده نمی کند، اما ویندوز از آن استفاده می کند، بنابراین ما به استفاده از این عبارت ادامه خواهیم داد. داده‌ها بلافاصله پس از ارسال فرمان TRIM پاک نمی‌شوند – یا زمانی که درایو بی‌حرکت است یا زمانی که در مرحله بعد مقداری داده را در یک بلوک می‌نویسد، انجام می‌شود. اینکه کدام روش استفاده می‌شود به سازنده بستگی دارد، مدل‌های درجه مصرف‌کننده پاک‌کننده‌ها را در زمان بی‌حرکتی مدیریت می‌کنند، و مدل‌های سطح سازمانی معمولاً این کار را هنگام نوشتن انجام می‌دهند.
فرآیند برنامه نویسی و پاک کردن نیز هر بار به سلول های حافظه آسیب می رساند و لایه داخل ترانزیستور که شارژ را ذخیره می کند، از بین می رود. برای بهبود طول عمر تراشه‌ها، پردازنده‌ای که آنها را مدیریت می‌کند، در تمام بلوک‌ها چرخه می‌زند، تا زمانی که هر کدام یک بار استفاده شود، قبل از بازگشت به شروع (به اصطلاح).
آیا تا به حال متوجه شده اید که وقتی برای بهینه سازی درایوهای ذخیره سازی خود وارد ویندوز می شوید، می گوید retrim برای SSD ها؟ دقیقاً چه چیزی کوتاه می شود و چرا به آن نیاز است؟ آیا این همان یکپارچه سازی است یا چیزی کاملاً متفاوت؟ (فرق دارد).
هر CTF به عنوان یک واحد ذخیره سازی عمل می کند که به عنوان a شناخته می شود حافظه یا سلول بیت، که سه رد الکتریکی به آن متصل است. CTF ها ابتدا به عنوان یک ستون بلند با هم گروه بندی می شوند (الف رشته، با هر جایی بین 32 تا 128 سلول.
یک قالب فلش NAND شامل هزاران بلوک خواهد بود و خود ماژول های فلش ممکن است حاوی چندین قالب باشند. این شبکه‌های پیچیده و گسترده از ردیابی‌ها و ترانزیستورها، هر دستگاه ذخیره‌سازی فلش، از حافظه‌های USB چند دلاری گرفته تا SSDهای چند ترابایتی سطح سازمانی را تشکیل می‌دهند.
فلش NAND عجیب است
با این حال، این صف دارای حداکثر اندازه است و اگر پر شود، برخی از آن درخواست های TRIM حذف می شوند. به طور پیش فرض، ویندوز صدور مجدد دستورات TRIM را به طور منظم برنامه ریزی می کند (به نام a ارسال مجدد).
SSD trimming و defragmenting هستند نه همان چیز یکپارچه سازی فرآیندی است که برای بهینه سازی عملکرد درایوهای هارد دیسک (HDD) با مرتب کردن مجدد داده ها روی دیسک به طوری که به صورت پیوسته ذخیره شوند، استفاده می شود. این کار با کاهش زمان خواندن و نوشتن داده ها، کارایی درایو را بهبود می بخشد.
ساده، بله؟ با این حال، آنچه در واقع اتفاق می‌افتد، کمی پیچیده‌تر است – برای فهمیدن این موضوع به ادامه مطلب بروید!
حفاری در روده های SSD شما
اکنون، بیایید به درک اینکه چیدمان SSD چیست بازگردیم. برای انجام این کار، یک SSD خیالی می گیریم که دارای 4 کیلو بایت صفحه و 256 کیلوبایت بلوک است، بنابراین 64 صفحه در هر بلوک. اگر بخواهید یک فایل که 3056 کیلوبایت در SSD شما اشغال می کند را حذف کنید چه اتفاقی می افتد؟
تراشه در وسط یک پردازنده است که تمام دستورالعمل ها، جریان داده ها، رمزگذاری و سایر الگوریتم ها را مدیریت می کند. در بالای آن مقدار کمی DRAM وجود دارد که به عنوان یک دستورالعمل و کش داده عمل می کند، به علاوه جدولی از مکان های داده را در درایو ذخیره می کند.
یکی دیگر از موارد عجیب فلش NAND این است که سلول های حافظه را نمی توان با داده های جدید برنامه ریزی کرد تا زمانی که تمام سلول ها پاک شوند – به عبارت دیگر، SSD ها هرگز مستقیماً داده های جدید را روی چیزهای قدیمی نمی نویسند، کاری که هارد دیسک های سنتی انجام می دهند. و در جایی که پاک کردن باید در سطح بلوک انجام شود، نوشتن روی آنها در سطح صفحه انجام می شود، به این معنی که برنامه نویسی SSD بسیار سریعتر از پاک کردن یک SSD است.
در اعماق این تراشه ها میلیاردها جزء کوچک وجود دارد که به آنها می گویند به دام انداختن بار ترانزیستورهای اثر میدان نیمه هادی اکسید فلزی با دروازه شناور. از آنجایی که این نام دقیقاً از زبان خارج نمی شود، معمولاً این فناوری نامیده می شود فلاش تله شارژ (CTF) و رایج ترین سیستم مورد استفاده برای ذخیره داده ها در SSD های امروزی است.
اطلاعاتی که برای حذف پرچم گذاری شده اند، زمانی که سیستم عامل فلش NAND فرآیندی به نام را شروع می کند پاک می شوند. مجموعه زباله. این شامل خواندن یک بلوک است و هر صفحه ای که باید نگه داشته شود در حافظه پنهان کپی می شود، سپس در یک بلوک کاملا خالی نوشته می شود. صفحه قبلی به همراه صفحاتی که برای حذف پرچم گذاری شده اند، پاک می شوند.
بنابراین بله، فلش NAND قطعاً عجیب است – نوشتن سریع، پاک کردن آهسته، به خود آسیب می‌زند که هر دو عملیات را انجام می‌دهد!
دور ریختن زباله ها
از طرفی Trimming مخصوص SSD ها است و برای حفظ عملکرد درایو در طول زمان استفاده می شود. SSD ها از حافظه فلش استفاده می کنند به این معنی که تعداد چرخه های نوشتن محدودی دارند. هنگامی که داده ها از SSD حذف می شوند، فضای اشغال شده بلافاصله برای استفاده مجدد در دسترس قرار نمی گیرد. در عوض، سفت‌افزار درایو فضا را به‌عنوان «نامعتبر» علامت‌گذاری می‌کند و تا زمانی که فرآیند Trimming انجام نشود، روی آن بازنویسی نمی‌شود. این فرآیند به جلوگیری از تکه تکه شدن و کند شدن درایو کمک می کند.
برای رایانه‌های شخصی که از ویندوز 7 استفاده می‌کنند، TRIM فقط روی درایوهای SATA SSD پشتیبانی می‌شود. برای ماشین‌های دارای NVMe، این فرمان فقط در ویندوزهای 8، 10، و 11 در دسترس است. TRIM در آخرین به‌روزرسانی Snow Leopard در سال 2011 به MacOS اضافه شد. اکثر توزیع‌های لینوکس نیز از این عملیات پشتیبانی می‌کنند، اما همه سیستم‌های فایل چنین نیستند. سازگار — در مورد آن، سیستم های RAID به طور کلی از TRIM پشتیبانی نمی کنند، اگرچه این وضعیت به آرامی در حال بهبود است.
پاک کردن داده‌ها از هر سلولی مستلزم استفاده از یک ولتاژ منفی بالا است که هر الکترون ذخیره‌شده در CFT را مجبور می‌کند تا به درون بستر جریان یابد. متأسفانه، این بدان معنی است که فرآیند پاک کردن، تمام سلول های بلوک را پاک می کند، نه فقط یکی از آنها.
برش SSD فرآیندی است که به حفظ عملکرد درایو حالت جامد در طول زمان کمک می کند. Trim با پاک کردن دوره‌ای بلوک‌هایی از داده‌هایی که دیگر استفاده نمی‌شوند کار می‌کند. داده‌های بریده‌شده همیشه بلافاصله حذف نمی‌شوند، زیرا یک فرآیند پیچیده تعیین می‌کند دقیقا چه زمانی این اتفاق بیفتد. اما زمانی که این کار را انجام می‌دهد، نه تنها فضای درایو را آزاد می‌کند، بلکه به عملکرد بهتر و دوام بیشتر SSD نیز کمک می‌کند.
نمونه زیر مربوط به یک مدل نسبتا قدیمی SATA (Samsung 850 Pro) است، اما حتی جدیدترین SSD ها از نظر اجزای سازنده درایو تفاوت زیادی ندارند.
اگر سیستم عامل یا پیکربندی SSD شما از TRIM پشتیبانی نمی‌کند، واقعاً خبر بدی نیست – جمع‌آوری زباله همچنان انجام می‌شود، اما این فرآیند به این اندازه موثر نیست. داده های قدیمی در نهایت حذف می شوند زیرا درایو در نهایت صفحات ناخواسته را در یک مقطع زمانی بازنویسی می کند.
شما می توانید مجبور به انجام این کار شوید، اما ما این کار را به شما توصیه نمی کنیم. اما اگر اصرار دارید، به File Explorer بروید، روی یک درایو راست کلیک کنید، روی آن کلیک کنید خواص، و سپس در ابزار برگه در نهایت روی دکمه ای که می گوید کلیک کنید بهینه سازی کنید. اگر هیچ SSD در رایانه شخصی خود ندارید، بهینه سازی فقط یکپارچه سازی معمولی دیسک را اجرا می کند، اما برای دستگاه های فلش NAND، با کلیک بر روی آن یک فرمان TRIM دوباره صادر می شود. در واقع نمی‌توانید درایو را کاری کنید که کاری انجام دهد، بنابراین نگران اجرای مکرر آن نباشید. درایو به خوبی از خود مراقبت می کند!
این فایل 764 صفحه خواهد داشت — 11 بلوک کامل و یکی با 60 صفحه از 64 صفحه استفاده شده. چگونه می‌توانیم این فایل را بدون خطر تأثیرگذاری بر آن 4 صفحه آخر حذف کنیم، زیرا ممکن است حاوی داده‌هایی برای فایل دیگری باشد؟ به نظر می رسد که ما کاملاً گیر کرده ایم!
از برخی جهات، این فرآیند برای SSD ها همان چیزی است که یکپارچه سازی دیسک برای هارد دیسک های سنتی است، اما این یک چیز نیست.
آیا trim همان defragmenting است؟
برای درک اینکه چرا SSD ها فقط با فشار دادن دکمه فایل ها را حذف نمی کنند، باید نگاهی گذرا به نحوه کار آنها بیندازیم. ما قبلاً SSD ها را جدا کرده ایم و خواهید دید که داخل آنها چیز زیادی وجود ندارد.
نجات در ابتدا به شکل دستور TRIM می آید. تمام داده‌ها روی درایو ذخیره می‌مانند تا زمانی که به طور صریح دستور انجام کاری در مورد آن داده شود. فایل‌ها و پوشه‌هایی که توسط سیستم عامل حذف شده‌اند علامت‌گذاری می‌شوند که دیگر مورد نیاز نیستند، و هنگامی که دستور TRIM صادر می‌شود، جدول در DRAM SSD (یا خود فلش NAND، اگر درایو DRAM نداشته باشد، ذخیره می‌شود. ) سپس به روز می شود تا این موضوع را منعکس کند.
سلول های یک رشته یک ردی مشترک (یک خط بیت) دارند که برای خواندن داده های ذخیره شده در آنها استفاده می شود. آنهایی که در یک ردیف با یکدیگر قرار دارند (معروف به a صفحه) همه به یک رد مشترک دیگر (خط کلمه) متصل هستند. خطوط انتخاب رشته و زمین در ترکیب با خطوط کلمه برای تعیین اینکه آیا فرآیند خواندن، نوشتن یا پاک کردن انجام می شود استفاده می شود.
جمع آوری زباله برای طول عمر SSD و عملکرد کلی آن مفید است و TRIM فقط آن را بهتر می کند (گاهی اوقات این دو اصطلاح به جای هم استفاده می شوند). این بخاطر این است که بدون با این دستور، جمع آوری زباله به طور مداوم حرکت می کند همه صفحات در مورد، متراکم کردن بلوک‌های نیمه پر، برای نگه داشتن بلوک‌های تازه پاک‌شده برای برنامه‌نویسی – اما این بدان معناست که صفحات ناخواسته نیز جابه‌جا می‌شوند و زمان را تلف می‌کنند و سایش سلول‌های حافظه را افزایش می‌دهند. از آنجایی که TRIM به صراحت اشاره می کند که کدام صفحات اکنون ناخواسته هستند، می توان آنها را در حین جمع آوری زباله تنها گذاشت و در صورت لزوم پاک کرد.
ارسال کلیپرها
ببینید چگونه یکی از SSD های بالا را نمی توان بهینه کرد؟ دلیل آن این است که از یک ولوم پویا استفاده می کند که از استفاده از برش پشتیبانی نمی کند. ولوم های پایه فرمان TRIM را تشخیص می دهند و برای اکثر کاربران، بهتر است به هر حال از آن نوع حجم درایو استفاده کنند.
آرایه ای از رشته ها و صفحات چیزی را تشکیل می دهد که a نامیده می شود مسدود کردن. اندازه صفحات و بلوک ها بسیار متفاوت است، به طوری که اندازه اولی به اندازه 4 کیلو بایت و دومی به اندازه 512 کیلوبایت است، اگرچه مقدار زیادی به سازنده و مدل بستگی دارد.