रिकॉर्डिंग लाभ। भाग २

पिछले लेख में, हमने रिकॉर्डिंग प्रवर्धन पर चर्चा की, चर्चा की कि यह कहाँ से आता है और यह आपके एसएसडी के लिए बुरा क्यों है। हमने उन कारकों पर भी विचार करना शुरू कर दिया, जो प्रभाव को लागू करते हैं। आज हम इस चर्चा को जारी रखते हैं।

डेटा अतिरेक
रिकॉर्डिंग लाभ को प्रभावित करने वाला अगला कारक ओवरप्रोविजनिंग है। अतिरेक उपकरण की वास्तविक क्षमता और ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए उपलब्ध राशि के बीच अंतर को दर्शाता है, और सूत्र द्वारा गणना की जाती है:

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कचरा संग्रह के दौरान, खराब ब्लॉकों के लेवलिंग और रीमैपिंग पहनें, एसएसडी नियंत्रक इस "अतिरिक्त" स्थान का उपयोग लेखन लाभ को कम करने के लिए करता है। इसलिए, यह कारक परिवर्तनशील है (अर्थात, WA स्तर इसके मूल्य पर निर्भर करता है) और व्युत्क्रम (इसका मान जितना अधिक होगा, उतना ही कम होगा)।



SSD डेवलपर्स के लिए अतिरेक का पहला स्तर सामान्य "बाइनरी" गिबाइट्स के बजाय "दशमलव" गीगाबाइट्स में वॉल्यूम को मापने के लिए पारंपरिक एचडीडी के निर्माताओं की आदत द्वारा "प्रस्तुत" किया गया था। SSD मेमोरी सेल्स सिंगल बिट्स को स्टोर करती हैं, बाइट्स में व्यवस्थित होती हैं, फिर किबाइबाइट्स में और गीबाइट्स तक, हालांकि तैयार उत्पाद की क्षमता गीगाबाइट में घोषित की जाती है। वास्तविकता में इन मूल्यों के बीच का अंतर 7.37% है, और आमतौर पर इस मात्रा का उपयोग आधिकारिक जरूरतों के लिए किया जाता है, हालांकि इसे "अतिरेक" की पारंपरिक राशि नहीं माना जाता है।

अतिरेक का दूसरा स्तर निर्माता द्वारा निर्धारित किया जाता है, और आमतौर पर 0%, 7% या 22% होता है। उदाहरण के लिए, 128 जीबी की क्षमता वाले चिप्स के आधार पर, एक निर्माता एसएसडी को 100 जीबी, 120 जीबी और 128 जीबी की क्षमता के साथ जारी कर सकता है, जो हमें क्रमशः 22%, 7% या 0% देता है।

अतिरेक का तीसरा स्तर उपयोगकर्ता द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो उसे डिस्क के भाग का त्याग करके गति और विश्वसनीयता में वृद्धि करने की अनुमति देता है। यह या तो कॉन्फ़िगरेशन उपयोगिता का उपयोग करके किया जा सकता है, आंतरिक आवश्यकताओं के लिए डिस्क के "काट" भाग, या बस डिस्क पर अनलोकित स्थान छोड़कर। यह ध्यान देने योग्य है कि यह विधि अभी भी अतीत की बात है, क्योंकि आधुनिक एसएसडी नियंत्रकों (एलएसआई से सैंडफोर्स समाधान सहित) का विकास हमें इसके बिना करने की अनुमति देता है, निर्माता द्वारा निर्धारित अतिरेक का उपयोग करते हुए।



TRIM
टीआरआईएम कमांड की उपस्थिति एक द्विआधारी कारक है, और इसकी उपस्थिति रिकॉर्डिंग लाभ को प्रभावित करने वाले कारक है (दूसरे शब्दों में, यह WA को कम करता है)।

टीआरआईएम के बारे में बहुत कुछ लिखा गया है, लेकिन सिर्फ मामले में, संक्षेप में दोहराएं। TRIM एक ATA इंटरफ़ेस कमांड है (SCSI में समान UNIMAP और WRITE SAME TRIM कमांड होते हैं), जिसके साथ ऑपरेटिंग सिस्टम ड्राइव को बता सकता है कि कौन सी ब्लॉक अब डिलीट होने वाली फाइलों में होने के कारण उपयोग में नहीं हैं, या विभाजन आमतौर पर स्वरूपित है। । OS से यह उपयोगी जानकारी प्राप्त करने के बाद, SSD इन क्षेत्रों को "गलत" स्थिति में चिह्नित करता है और आगे कचरा संग्रहण कार्यों के दौरान इसकी सामग्री को सहेजने का प्रयास नहीं करता है।

टीआरआईएम कमांड का उपयोग करने के परिणामस्वरूप, एक एसएसडी कभी-कभी कचरा संग्रह के दौरान अधिलेखित डेटा की मात्रा को काफी कम कर सकता है, और इस प्रकार डब्ल्यूए।

फिलहाल, लगभग सभी आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टम एक या दूसरे तरीके से इस कमांड का समर्थन करते हैं, हालांकि पहले कभी-कभी विशेष उपयोगिताओं का उपयोग करना आवश्यक था, जो कि ओएस विधियों का उपयोग करके मुफ्त ब्लॉक के बारे में जानकारी एकत्र करते थे और इसे TRIM कमांड के एक अनुक्रम का उपयोग करके डिस्क में स्थानांतरित कर देते थे।

बेशक, डिस्क को खुद ही कमांड का समर्थन करना चाहिए, लेकिन हमारे समय में बिना TRIM सपोर्ट के SSDs पहले से ही विदेशी हैं।

नि: शुल्क सीट
जैसा कि मैंने डेटा अतिरेक पर अनुभाग में लिखा था, मुक्त स्थान भी WA को प्रभावित करता है, इसलिए मैं सिर्फ एक बार इस कारक को नोट करता हूं, यह परिवर्तनशील है और व्युत्क्रम अनुपात में रिकॉर्डिंग लाभ के साथ भी स्थित है।

सुरक्षित मिटाएँ
एक अलग एटीए कमांड पूरी तरह से सुरक्षित डिस्क क्लीनअप के लिए डिज़ाइन किया गया है। यदि एसएसडी हार्डवेयर एन्क्रिप्शन का उपयोग नहीं करता है, तो इस कमांड के बाद ड्राइव वास्तव में कारखाने के समान राज्य में वापस आ जाता है। इससे इसका प्रदर्शन अधिकतम संभव स्तर तक बढ़ जाता है, जबकि रिकॉर्डिंग लाभ इसे न्यूनतम तक कम कर देता है। बेशक, जैसे ही ये संकेतक भरते हैं, वे अपने आदर्श राज्यों से विचलित हो जाते हैं।

ऑन-द-फ्लाई एन्क्रिप्शन डिस्क सुरक्षित मिटा आदेश को अलग तरीके से निष्पादित कर सकता है। यह उनके लिए वर्तमान एन्क्रिप्शन कुंजी को रीसेट करने और एक नया उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त है, जिसके बाद डेटा अपठनीय हो जाएगा। इस मामले में, अधिकतम प्रदर्शन को बहाल करने के लिए, आपको TRIM कमांड की भी आवश्यकता है, जो यह संकेत देगा कि अब आपको किसी भी रूप में डेटा की आवश्यकता नहीं है।

लेवलिंग पहनें
जैसा कि मैंने पहले ही FLASH के इतिहास के बारे में लेख में लिखा था, सभी मेमोरी सेल में अधिकतम संभव पुनर्लेखन चक्रों की संख्या की सीमा होती है। जाहिर है, कुछ कोशिकाओं को अधिक बार, कुछ कम अक्सर ओवरराइट किया जाएगा, जिससे कुछ कोशिकाओं की समय से पहले विफलता हो जाएगी। इसके लिए पहले उम्मीदवार डिस्क के प्रारंभिक क्षेत्र हैं जहां ओएस सेवा तालिकाओं को पारंपरिक रूप से संग्रहीत किया जाता है। बेशक, एक डिस्क दूसरों के साथ खराब कोशिकाओं को "निरर्थक" लोगों के बीच बदल सकती है, अंत में, एसएसडी से बहुत पहले रीमैपिंग प्रक्रिया का आविष्कार किया गया था, लेकिन आधुनिक फ्लैश ड्राइव इसे यथासंभव लंबे समय तक रोकने की कोशिश करते हैं।

ऐसा करने के लिए, "पहनने लेवलिंग" प्रक्रिया का उपयोग करें: SSD को सभी कोशिकाओं को समान रूप से लिखा जाता है, समय-समय पर उन्हें बदलते रहते हैं। सिद्धांत रूप में, यह सभी कोशिकाओं को विफल होने से पहले अधिकतम उपयोग करने की अनुमति देता है। व्यवहार में, इस प्रक्रिया को बहुत सोच-समझकर किया जाना चाहिए। वेअर लेवलिंग के लिए उस डेटा की आवश्यकता होती है जो एक बार रिकॉर्ड किया गया था और अब अधिलेखित (ठंडा) समय-समय पर किसी अन्य स्थान पर स्थानांतरित नहीं किया जाता है, जिससे उन कोशिकाओं में अक्सर बदलते (गर्म) डेटा की रिकॉर्डिंग को सक्षम किया जा सके, जो ठंडे लोगों द्वारा कब्जे में हैं। जैसा कि आप पहले से ही समझते हैं, इससे रिकॉर्डिंग और डिस्क पहनने में वृद्धि होती है।

इस मामले में, नियंत्रक निर्माताओं का कार्य समझौता एल्गोरिदम ढूंढना है जो एक दूसरे को नुकसान पहुंचाए बिना दोनों संकेतकों को अधिकतम करते हैं।

अन्य विधियाँ
इसके अलावा, आधुनिक एसएसडी नियंत्रक कई और अधिक जटिल अनुकूलन का उत्पादन करते हैं, जिनमें से कुछ को मैं डब्ल्यूई के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए पिछले लेख में संक्षेप में उल्लेख किया था।

यह स्पष्ट है कि एक डिस्क पर सभी डेटा एक ही आवृत्ति के साथ नहीं बदलते हैं। गतिशील डेटा है, लेकिन स्थिर है। डिस्क के विभिन्न क्षेत्रों में उन्हें अलग करना अक्सर एक अच्छा विचार होता है, क्योंकि यह आपको ओवरराइटिंग के दौरान स्थिर डेटा के ब्लॉक को "स्पर्श नहीं" करने की अनुमति देगा। इस प्रक्रिया का मुख्य नुकसान यह है कि यह विरोधाभासी लेवलिंग पहनता है, जिसके लिए कोशिकाओं के सबसे समान लोडिंग की आवश्यकता होती है।

यह समझना भी आसान है कि एसएसडी पर क्रमिक रूप से डेटा लिखना और मिटाना बेहतर है। यह सभी नियंत्रक एल्गोरिदम के काम की सुविधा देता है, इसलिए, अक्सर डिस्क में "यादृच्छिक" लिखने की संख्या को कम करने के उद्देश्य से विभिन्न चालें का उपयोग किया जाता है।

दुनिया में एक भी राजनयिक को ऐसा समझौता नहीं करना पड़ता है जो एसएसडी नियंत्रक (और उनके डेवलपर्स) बनाते हैं, और आधुनिक नियंत्रकों की जटिलता बढ़ जाती है, जिससे नए अनुकूलन अवसर खुलते हैं। मुझे लगता है कि निम्नलिखित लेखों में से एक में मैं एसएसडी नियंत्रकों के विषय पर लौटूंगा और एलएसआई सैंडफायर परिवार के एक विशिष्ट उदाहरण पर उनके काम के बारे में बात करूंगा।