Jak

TRIM pro pokročilé uživatele

V Computer! Total issue 4/2010 jsme testovali pět SSD s podporou TRIM. Z důvodu jednoduchosti jsme předpokládali umístění v testu jako místo, kde může SSD ukládat data. Ve skutečnosti se k tomu používají takzvané „stránky“ a „bloky“. V tomto článku se blíže podíváme na to, jak fungují stránky, bloky a vztah s TRIM.

TRIM je příkaz, který zajišťuje, že SSD udržuje optimální výkon zápisu. Fungování TRIMu lze pochopit pouze tehdy, pokud znáte strukturu SSD. SSD ukládá informace na „stránky“, které jsou seskupeny do „bloku“. Abychom těmto konceptům porozuměli, měli byste nejprve zvážit složení SSD Multi Level Cell (MLC) testované v Computer! Total 4/2010. MLC-SSD se skládá z miliard paměťových buněk, z nichž každá může uložit několik bitů. Uspořádaná sbírka těchto buněk se nazývá stránka a je nejmenší jednotkou pro ukládání nebo čtení souboru na SSD. Stránka má obvykle velikost 4 KB. Pokud tedy uložíte soubor o velikosti 1 kB, tento soubor na disku SSD zabere 4 kB.

Bloky

Blok je pro jednotku SSD důležitou jednotkou, protože se jedná o nejmenší soubor „stránek“, které musí jednotka SSD přečíst, aby mohla data smazat. Blok se skládá ze 128 těchto stránek a má velikost 512 KB. Nyní je případ, že SSD pracuje jako x počet paměťových modulů v poli RAID. To znamená, že soubor je rozložen do více paměťových modulů pro maximální rychlost čtení. Windows „hovoří“ s SSD přes Logical Block Addressing (LBA) a sleduje, které bloky se používají a které jsou k dispozici. Protože SSD pracuje se stránkami, musí řadič SSD převést příkazy LBA. Příkaz Windows k přepsání souboru je přeložen SSD (je-li to možné), aby se zapsal na prázdnou stránku. Pokud nejsou žádné prázdné stránky, musí být stránky prázdné nejprve.

Zpoždění v písemné formě

Problém nastane, když není k dispozici dostatek prázdných stránek k uložení souboru, když je podle indexu Windows k dispozici více než dostatek místa. Vždyť soubor je ve skutečnosti nikdy smazán, když je vydán příkaz. K tomu dojde, pouze když je prostor obsazený daným souborem přepsán novými daty. Problém je v tom, že SSD nemůže přímo přepsat stránky obsahující části souborů, které se již nepoužívají. SSD musí nejprve číst bloky a umístit je do své vlastní mezipaměti, protože tam lze mazat data pouze. V mezipaměti se příslušné stránky vyprázdní a poté se celý blok s prázdnými stránkami vloží zpět na jednotku SSD, po které jsou tyto stránky k dispozici pro nová data. To zpomaluje proces psaní o faktor tři nebo více.

TRIM

Záchranným andělem pro tyto situace je TRIM. Toto je příkaz, který Windows 7 pošle na SSD během vymazání. Tento příkaz informuje řadič SSD, které stránky lze skutečně smazat, a uvede SSD do provozu čtením bloků a vyprázdněním stránek, které jsou vyplněny soubory (a které může Windows přepsat). Tímto způsobem zůstává SSD v optimálním stavu tím, že má na skladě dostatek prázdných stránek a přiřazení zápisu lze vždy optimálně provést. Ukážeme vám krok za krokem, co se stane, když SSD zapíše a odstraní soubory a jak TRIM zajistí, že je vždy dostatek stránek zdarma.

1. Vyprázdněte SSD

Představte si, že máme SSD s úložnou kapacitou přesně 1 blok. Prázdný blok 512 KB na SSD sestává ze 128 prázdných stránek o velikosti 4 KB.

2. Napište soubor

Chceme napsat soubor o velikosti 12 kB, který vyplní 3 stránky o velikosti 4 kB (modrá).

3. Napište další soubor

Pak chceme napsat další 8 kB soubor (fialový). Celkem jsme dali do užívání 20 KB. Stále tedy máme 512 KB - 20 KB = 492 KB zdarma nebo 123 stránek zdarma.

4. Smažte soubor

Nyní smažeme soubor 8 KB (fialový). Podle Windows má náš SSD stále k dispozici 512 KB - 12 KB = 500 KB. Náš SSD však stále registruje 123 prázdných stránek a 2 stránky s daty, která mohou být odstraněna.

5. Uložte soubor

Nyní píšeme 4 kB (zelená). Disk SSD přeskočí dvě stránky obsahující informace s „daty, která mají být odstraněna“. Nejprve se vyplní prázdné stránky.

6. TRIM v práci

S podporou TRIM odešle Windows 7 příkaz TRIM spolu s akcí odstranění. Výsledkem je, že řadič SSD ví, že tato data mohou být skutečně odstraněna. Když SSD na chvíli nemá co dělat, přesune SSD celý blok 512 KB, jehož část byla označena jako smazaná příkazem TRIM, do mezipaměti. Zde bude soubor (fialový) smazaný příkazem TRIM skutečně smazán.

7. Stránky jsou mazány

Nyní lze 2 stránky vyprázdnit a celý blok vrátit zpět. Dokážete si představit, že když chcete smazat 10 MB soubor, musíme smazat celkem 2560 stránek. Pokud jsou pak také rozděleny do různých bloků, musí se číst spousta dat. I když blok obsahuje pouze 4 kB souboru, je třeba číst 512 kB, aby se část 4 kB vymazala. TRIM zajišťuje, že k tomu dojde, když SSD nepoužíváte.

8. Uvolněte místo znovu

Nyní jsou 2 stránky připraveny k opětovnému napsání.

9. Uložte soubor do volného místa

Pokud je nyní zapsán soubor o velikosti 12 KB, zbývá dostatek stránek k uložení souboru (oranžová).

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found