Dlaczego Twój nowiutki dysk SSD zwalnia?

Po zainstalowaniu dysku SSD w komputerze stacjonarnym lub laptopie możecie rozkoszować się jego bezgłośną pracą i fantastyczną wydajnością. Okazuje się jednak, że po jakimś czasie może wam pozostać jedynie bezgłośna praca. Dlaczego? Odpowiedź znajdziecie w dalszej części notki.

Na początek małe wprowadzenie teoretyczne. Napędy zbudowane na bazie pamięci flash "udają", że mają określoną liczbę talerzy, głowic i cylindrów, jednak parametry te nie przekładają się wprost na adres konkretnej kości pamięci wchodzącej w skład urządzenia. Wynika to z faktu, że komórki pamięci flash źle znoszą usuwanie danych i po kilkudziesięciu tysiącach cykli kasowania zawartości mogą odmówić posłuszeństwa. Nietrudno zauważyć, że często modyfikowane obszary dysku (np. tablica alokacji plików) będące w ciągłym użyciu bardzo szybko przekroczyłyby okres bezawaryjnej pracy.

Aby odsunąć ten problem w czasie, oprogramowanie wewnętrzne napędów SSD cyklicznie przemieszcza często nadpisywane obszary tak, aby dane znajdujące się w tych samych z punktu widzenia systemu operacyjnego rejonach dysku były zapisywane w coraz to nowych obszarach pamięci flash, co zapewnia jej równomierne zużycie.

Drugą okolicznością prowadzącą do obniżenia wydajności jest fakt, że zawartości kości flash może być kasowana jedynie w bardzo dużych blokach (rzędu 512 KB), więc przykładowa zmiana zawartości 10-kilobajtowego pliku wymusi skasowanie i powtórne nadpisanie takiego bloku w całości, mimo iż efektywna zmiana treści będzie stanowiła jedynie 2% opisanej transakcji.

Oba wspomniane mechanizmy wzmacniają się wzajemnie, prowadząc do istotnego obniżenia wydajności zapisu danych. Podczas intensywnej modyfikacji dużego pliku dojdzie prędzej czy później do sytuacji, gdy jego fragmenty będą dzieliły w wielu blokach miejsce z częściami innych plików. Wówczas modyfikacja takiego pliku będzie trwała dłużej, niż w przypadku nowego (pustego) dysku, bo kasowaniu i powtórnemu zapisowi będzie trzeba poddać więcej bloków pamięci flash.

Zestaw interesujących eksperymentów na dysku SSD Intel X25-M przeprowadził Allyn Malventano, wyniki opublikowane zostały w serwisie PC Perspective. Z przedstawionych pomiarów widać, że w niekorzystnych okolicznościach wydajność zapisu może spaść przeszło trzykrotnie, przy czym negatywny efekt widoczny będzie jedynie po dłuższym czasie intensywnego użytkowania dysku - nowe egzemplarze zawsze osiągną maksymalną wydajność.

Autor przedstawia kilka porad dotyczących zapobiegania oraz zmniejszania skali problemu, gdy już on wystąpi. W ramach profilaktyki należy unikać swapowania pamięci na dysk SSD, omijać programy stale zapisujące małe kawałki danych w obrębie wielkich plików (np. Bittorrent) i przede wszystkim pod żadnym pozorem nie uruchamiać żadnego programu do defragmentacji, który w przypadku dysków SSD nigdy w niczym nie pomoże, a wręcz istotnie pogorszy stan bieżący.

Jeśli wydajność zapisu obniżyła się wyraźnie, niewiele da się zrobić bez skopiowania zgromadzonych danych w bezpieczne miejsce. Dopóki kontrolery dysków SSD nie zaczną wykrywać takich problemów i skutecznie przeprowadzać wewnętrznej defragmentacji, jedynym ratunkiem jest zapisanie całego obszaru dysku jednym gigantycznym plikiem lub przywrócenie stanu fabrycznego jednostki przy pomocy specjalnego oprogramowania. Nie ma obecnie sposobu na "uzdrowienie" dysku bez utraty danych.

Okazuje się więc, że dyski SSD - wychwalane ze względu na niewątpliwe zalety - mają także wstydliwie ukrywane słabości. Oczywiście nie każdego użytkownika dotkną opisane problemy, spośród nich zaś mało który dostrzeże obniżoną wydajność, jednak wniosek wypływający z testów Allyna Malventano jest oczywisty: producenci dysków SSD osiągnęli bardzo wiele, jednak tyle samo pracy jeszcze przed nimi.

[Źródło: www.pcper.pl]

[Vogel @ Feb 16th 2009 8:21AM]

dobre. naprawde dobry artykul.

[z @ Mar 5th 2009 6:34AM]

Ad vocem: Szybkość zapisu i odczytu to nie jedyne zalety dysków SSD. Osobiście uważam, że stosując dyski SSD w notebookach, czy popularnych ostatni netbookach zyskujemy dwie dodatkowe. Chodzi o odporność mechaniczną oraz niskie zużycie energii.
Ad rem: Autor nie podał nawet przybliżonych wartości spadku wydajności, a to bardzo ważne. Kosztem niższego zużycia energii zgodziłbym się na o połowę niższą wydajność niż nominalna, gdyż to i tak będzie większa wydajność niż tradycyjnego dysku SATA 2.5" 5400rmp.

[Krystian @ Mar 7th 2009 8:52AM]

Posiadam dysk SSD na którym trzymam system cały. I faktycznie po paru miesiącach dokładniej po 5-6 odczuwam, że w pewnych momentach dysk zwalnia. Uruchomienie czegokolwiek trwa dłużej niż zwykle. Co lepsze podczas takiego 'zastoju' nie da się NIC INNEGO zrobić. Komputer tj. zamarzał! Trochę denerwujące.

Są jakieś programy do defragmentacji takich dysków? bo jak autor pisze tego standardowego lepiej nie używać. A też dysk przywracać do ustawień fabrycznych przy czym tracąc wszystkie dane - kiepskie wyjście.

[Marcin @ Jun 1st 2009 7:58AM]

Bo autor opisuje tanie dyski SSD oparte o tanią ale kiepską pamięc NAND Flash typu MLC!!! Firmy, które markują swoim logo dyski te SSD jak np. OCZ, Patriot, Supertalent itp. NIE SĄ PRODUCENTAMI. Oni składają dyski z tego, co mają akurat możliwe taniej kupić. A jakość różnych komponentów, które nie mają zapewnionej powtarzalności przez długi okres produkcji, ani nawet w obrębie tej samej partii produkcyjnej pozostawia wiele do życzenia. Kupcie sobie dysk stworzony w 100% przez producenta, oparty o pamięci SLC, posiadający w kontrolerze zaawansowane algorytmy zapisu danych to problem zniknie. Bo to że dysk SSD zapisuje szybciej to jedno, ale to JAK zapisuje przez dłuższy okres czasu to już zupełnie inna bajka, nieosiągalna przez taniochę. I tyle w tym temacie.