Ich entschied, dass einige Hintergrundinformationen hilfreich sein könnten, um diese Antwort zu verdeutlichen, aber wie Sie sehen, habe ich ein wenig Zwangspause eingelegt, sodass Sie möglicherweise zum Ende springen und bei Bedarf zurückgehen möchten. Obwohl ich ein bisschen Bescheid weiß, bin ich kein Experte für SSDs. Wenn also jemand einen Fehler sieht, BEARBEITEN Sie ihn. :).
Hintergrundinformation:
Was ist eine SSD ?:
Eine SSD oder ein Solid-State-Laufwerk ist ein Speichergerät ohne bewegliche Teile. Der Begriff SSD bezieht sich häufig speziell auf Solid-State-Laufwerke auf Nand-Flash-Basis, die als Festplattenalternative dienen sollen. Tatsächlich handelt es sich jedoch nur um eine SSD-Form und nicht einmal um die beliebteste. Die beliebteste Art von SSD sind Wechseldatenträger auf Nand-Flash-Basis wie USB-Sticks (Flash-Laufwerke) und Speicherkarten, obwohl sie selten als SSD bezeichnet werden. SSDs können auch RAM-basiert sein, die meisten RAM-Laufwerke werden jedoch nicht mit physischer Hardware, sondern mit Software erstellt.
Warum gibt es Nand-Flash-SSDs, die als alternative Festplatte fungieren sollen ?:
Um ein Betriebssystem und dessen Software auszuführen, ist ein schnelles Speichermedium erforderlich. Hier kommt der RAM ins Spiel, aber in der Vergangenheit war der RAM teuer und die CPU konnte keine großen Mengen bewältigen. Wenn Sie ein Betriebssystem ausführen oder ein Programm ausführen, werden die aktuell erforderlichen Teile der Daten auf Ihren RAM kopiert, da Ihr Speichergerät nicht schnell genug ist. Ein Engpass entsteht, weil Sie warten müssen, bis die Daten vom langsamen Speichergerät auf den RAM kopiert wurden. Zwar erzielen nicht alle Nand-Flash-SSDs eine bessere Leistung als die herkömmlicheren Festplatten, aber diejenigen, die den Engpass verringern, indem sie kürzere Zugriffszeiten, Lesegeschwindigkeiten und Schreibgeschwindigkeiten ermöglichen.
Was ist Nand-Flash ?:
Ein Flash-Speicher ist ein Speichermedium, das zum Speichern von Daten eher Elektrizität als Magnetismus verwendet. Nand-Flash ist ein Flash-Speicher, der ein NAND-Gateway verwendet. Anders als bei einem Nor-Flash, bei dem es sich um einen Direktzugriff handelt, wird auf Nand-Flash nacheinander zugegriffen.
Wie speichern Nand-Flash-SSDs Daten ?:
Nand-Flash-Speicher besteht aus Blöcken, diese Blöcke sind in Zellen aufgeteilt, die Zellen enthalten Seiten. Im Gegensatz zu einer Festplatte, auf der Daten durch Magnetismus gespeichert werden, verbrauchen Flash-Medien Strom, da diese Daten nicht überschrieben werden können. Daten müssen gelöscht werden, um den Speicherplatz wiederzuverwenden. Das Gerät kann keine einzelnen Seiten löschen. Das Löschen muss auf Blockebene erfolgen. Da Daten nicht in einen Block geschrieben werden können, der bereits verwendet wird (auch wenn nicht alle Seiten darin enthalten sind), muss zuerst der gesamte Block gelöscht werden, und dann können in den jetzt leeren Block Daten auf die Seiten geschrieben werden. Das Problem ist, dass Sie alle Daten verlieren, die sich bereits auf diesen Seiten befinden, einschließlich der Daten, die Sie nicht verwerfen möchten! Um zu verhindern, dass vorhandene Daten erhalten bleiben, müssen diese vor dem Blocklöschen an eine andere Stelle kopiert werden.
Auf Festplatten wird eine Magnetplatte zum Speichern von Daten verwendet. Ähnlich wie bei Schallplatten hat die Platte Spuren, und diese Spuren sind in Abschnitte unterteilt, die als Sektoren bezeichnet werden. Ein Sektor kann eine bestimmte Datenmenge enthalten (normalerweise 512 Byte, einige neuere 4 KB). Wenn Sie ein Dateisystem anwenden, werden Sektoren in Clustern gruppiert (basierend auf einer von Ihnen angegebenen Größe, die als Zuordnungsgröße oder Clustergröße bezeichnet wird), und anschließend werden Dateien über Cluster hinweg geschrieben. Es ist auch möglich, einen Sektor zu unterteilen, um Cluster kleiner als Ihre Sektorgröße zu machen. Der in einem Cluster nicht verwendete Speicherplatz, nachdem eine Datei über einen Cluster (oder mehrere) geschrieben wurde, kann nicht verwendet werden. Die nächste Datei wird in einem neuen Cluster gestartet. Um viele nicht nutzbare Speicherplätze zu vermeiden, verwenden Benutzer normalerweise kleinere Clustergrößen. Dies kann jedoch die Leistung beim Schreiben großer Dateien beeinträchtigen. Nand-Flash-SSDs haben keine Magnetplatte, Sie verbrauchen Strom, der durch Speicherblöcke fließt. Ein Block besteht aus Zellen, die Seiten enthalten. Seiten haben eine X-Kapazität (normalerweise 4 KB), und daher bestimmt die Anzahl der Seiten die Kapazität eines Blocks (normalerweise 512 KB). Auf SSDs entspricht eine Seite dem Sektor auf einer Festplatte, da beide die kleinste Speicheraufteilung darstellen.
Was ist Wear Leveling ?:
Nand-Flash-Speicherblöcke können so oft wie möglich beschrieben und gelöscht werden (als ihr Lebenszyklus bezeichnet). Um zu verhindern, dass der Antrieb unter einer Leistungsminderung leidet (tote Blöcke), ist es sinnvoll, die Blöcke so gleichmäßig wie möglich abzunutzen. Der eingeschränkte Lebenszyklus ist auch der Hauptgrund, warum viele Leute vorschlagen, keine Auslagerungsdatei oder Auslagerungspartition in Ihrem Betriebssystem zu haben, wenn Sie eine Nand-Flash-basierte SSD verwenden (obwohl die schnellen Datenübertragungsgeschwindigkeiten vom Gerät zum RAM auch sehr hoch sind) diesen Vorschlag berücksichtigen).
Was ist über die Bereitstellung ?:
Over Provisioning definiert den Unterschied zwischen dem verfügbaren Speicherplatz und dem scheinbaren Speicherplatz. Nand-Flash-basierte Speichergeräte sind nach eigenen Angaben kleiner als sie sind, sodass garantiert leere Blöcke für die Müllentsorgung zur Verfügung stehen. Es gibt eine zweite Art der Über-Bereitstellung, die als dynamische Über-Bereitstellung bezeichnet wird und sich einfach auf bekannten freien Speicherplatz innerhalb des angezeigten freien Speicherplatzes bezieht. Es gibt zwei Arten von Dynamic Over Provisioning: Betriebssystemebene und Laufwerkscontrollerebene. Auf Betriebssystemebene kann Trim verwendet werden, um Blöcke freizugeben, die dann sofort geschrieben werden können. Auf Controller-Ebene kann nicht zugewiesener Speicherplatz (nicht partitioniert, kein Dateisystem) verwendet werden. Wenn Sie mehr freie Blöcke haben, läuft das Laufwerk mit der besten Leistung, da es sofort schreiben kann.
Was ist Schreibverstärkung ?:
Da auf Nand-Flash-Medien ein Block gelöscht werden muss, bevor er geschrieben werden kann, müssen alle Daten innerhalb des Blocks, die nicht gelöscht werden, durch Müllentsorgung in einen neuen Block kopiert werden. Diese zusätzlichen Schreibvorgänge werden als Schreibverstärkung bezeichnet.
Was ist Trimmen?
Betriebssysteme werden unter Berücksichtigung traditioneller Festplatten erstellt. Denken Sie daran, dass eine herkömmliche Festplatte Daten direkt überschreiben kann. Wenn Sie eine Datei löschen, markiert das Betriebssystem sie als gelöscht (überschreibbar), aber die Daten sind noch vorhanden, bis dort ein Schreibvorgang stattfindet. Bei Nand-Flash-basierten SSDs ist dies ein Problem, da die Daten zuerst gelöscht werden müssen. Das Löschen erfolgt auf Blockebene, sodass möglicherweise zusätzliche Daten vorhanden sind, die nicht gelöscht werden. Die Müllentsorgung kopiert alle Daten, die nicht gelöscht werden können, in leere Blöcke. Anschließend können die betreffenden Blöcke gelöscht werden. Dies alles braucht Zeit und verursacht unnötige Schreibvorgänge (Schreibverstärkung)! Um dies zu umgehen, wurde ein Feature namens Trim erstellt. Trim gibt dem Betriebssystem die Möglichkeit, die SSD zu informieren Zum Löschen von Blöcken mit Seiten, die Daten enthalten, die das Betriebssystem in Zeiten als gelöscht markiert hat, in denen Sie dort keine Schreiboperation anfordern. Garbage Collection ist genau das Richtige, und als Ergebnis werden Blöcke freigegeben, sodass hoffentlich Schreibvorgänge in Blöcke erfolgen können, die nicht zuerst gelöscht werden müssen. Dies beschleunigt den Prozess und reduziert die Schreibverstärkung auf ein Minimum. Dies erfolgt nicht auf Dateibasis. Trim verwendet die logische Blockadressierung. Die LBA gibt an, welche Sektoren (Seiten) gelöscht werden sollen, und das Löschen erfolgt auf Blockebene. und hilft, die Schreibverstärkung auf ein Minimum zu reduzieren. Dies erfolgt nicht auf Dateibasis. Trim verwendet die logische Blockadressierung. Die LBA gibt an, welche Sektoren (Seiten) gelöscht werden sollen, und das Löschen erfolgt auf Blockebene. und hilft, die Schreibverstärkung auf ein Minimum zu reduzieren. Dies erfolgt nicht auf Dateibasis. Trim verwendet die logische Blockadressierung. Die LBA gibt an, welche Sektoren (Seiten) gelöscht werden sollen, und das Löschen erfolgt auf Blockebene.
Die Antwort auf Ihre Frage "Nachteile der Partitionierung einer SSD?":
RAM-basierte SSDs:
Es gibt absolut keinen Nachteil, denn sie sind wahlfrei zugänglich!
Nand-Flash-basierte SSDs:
Die einzigen Nachteile, die mir in den Sinn kommen, wären:
Wear Leveling hat nicht so viel freien Speicherplatz zum Spielen, da Schreibvorgänge auf einen kleineren Speicherplatz verteilt werden, sodass Sie "könnten", aber diesen Teil des Laufwerks nicht unbedingt schneller verschleißen, als wenn Sie es mit dem gesamten Laufwerk tun würden war eine einzelne Partition, es sei denn, Sie führen eine gleichwertige Abnutzung der zusätzlichen Partitionen durch (z. B .: ein Dual-Boot).
Wie bei Festplatten sind N- und Flash-SSDs sequentielle Zugriffe, sodass alle Daten, die Sie von den zusätzlichen Partitionen schreiben / lesen, weiter entfernt sind, als dies "möglicherweise" der Fall gewesen wäre, wenn sie auf einer einzelnen Partition geschrieben wären, da die Benutzer in der Regel freien Speicherplatz auf ihren Partitionen belassen . Dies erhöht die Zugriffszeiten für die Daten, die auf den zusätzlichen Partitionen gespeichert sind.
Weniger Speicherplatz erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass fragmentierte Dateien geschrieben werden, und obwohl die Auswirkungen auf die Leistung gering sind, sollten Sie bedenken, dass eine Nand-Flash-SSD im Allgemeinen als schlechte Idee angesehen wird, da sie das Laufwerk abnutzt. Abhängig davon, welches Dateisystem Sie verwenden, führt dies natürlich zu einer extrem geringen Fragmentierung, da die Dateien nach Möglichkeit als Ganzes geschrieben werden sollen, anstatt überall abgelegt zu werden, um schnellere Schreibgeschwindigkeiten zu erzielen.
Ich würde sagen, dass es in Ordnung ist, mehrere Partitionen zu haben, aber das Wear Leveling kann ein Problem sein, wenn auf einigen Partitionen viele Schreibaktivitäten stattfinden und auf anderen Partitionen nur sehr wenige. Wenn Sie keinen Speicherplatz partitionieren, den Sie nicht verwenden möchten, und ihn stattdessen für dynamisches Over-Provisioning belassen, erhalten Sie möglicherweise eine Leistungssteigerung, da es einfacher ist, Blöcke freizugeben und sequenzielle Daten zu schreiben. Es gibt jedoch keine Garantie dafür, dass übermäßig viel Speicherplatz benötigt wird, was uns zu Punkt 1 über den Verschleißausgleich zurückbringt.
Einige andere Personen in diesem Thread haben diskutiert, wie sich die Partitionierung auf die Beiträge von Trim zu Dynamic Over Provisioning auswirkt. Meines Erachtens wird TRIM verwendet, um auf Sektoren (Seiten) hinzuweisen, deren Daten zum Löschen markiert sind, und so kann die Müllentsorgung diese Blöcke frei löschen. Dieser freie Speicherplatz fungiert nur innerhalb DIESER Partition als dynamisches Provisioning, da diese Sektoren Teil von Clustern sind, die vom Dateisystem dieser Partition verwendet werden. Andere Partitionen haben ihre eigenen Dateisysteme. Ich kann jedoch völlig falsch liegen, da mir die gesamte Idee der Über-Bereitstellung etwas unklar ist, da Daten an Orte geschrieben werden, die nicht einmal über Dateisysteme verfügen oder in der Laufwerkskapazität angezeigt werden. Ich frage mich daher, ob vor einer endgültigen optomisierten Schreiboperation für Blöcke in einem Dateisystem vorübergehend übermäßig viel Speicherplatz bereitgestellt wird. Natürlich wären die Beiträge von Trim zu Dynamic Over Provisioning innerhalb des Dateisystems nicht vorübergehend, da sie direkt beschrieben werden könnten, da sie sich bereits im nutzbaren Bereich befinden. Das ist zumindest meine Theorie. Vielleicht ist mein Verständnis von Dateisystemen falsch? Ich konnte keine Ressourcen finden, die diesbezüglich ins Detail gehen.