终于明白了！发现事实是，使用了更多的SSD！

无论何时购买计算机，您都会发现配置存储的介绍总是不同的，无论是纯固态（SSD）还是纯机械，或者固态+机械硬盘的组合.

两者之间的主要区别在于固态是半导体存储，而机械是电磁存储. 固态驱动器的最大读取速度为400-600MB / s，而机械硬盘的最大读取速度不超过200MB / s.

SSD的速度虽然比机械硬盘快得多，但存在一个更为严重的问题，即长时间使用后，速度会明显降低. 实际原因是什么？

什么是SSD？

首先，我们必须首先了解SSD的基本概念. 固态硬盘驱动器是指由固态电子存储芯片阵列构成的硬盘驱动器. 它由一个控制单元和一个存储单元组成.

当前，市场上的固态驱动器分为两类. 第一类使用闪存（FLASH芯片）作为存储介质，第二类使用DRAM作为存储介质.

基于闪存的固态驱动器，也称为SSD. 这种硬盘具有广泛的应用范围. 笔记本硬盘，U盘，存储卡等都是SSD.

SSD主要由主控制，闪存和缓存组成. 其中，闪存起着关键作用，因为闪存是负责存储数据的闪存颗粒，在很大程度上决定了SSD的使用寿命.

闪存是一种可电子擦除的可编程只读存储器，它允许在操作过程中多次擦除或写入存储器.

当前有四种类型的闪存颗粒，即SLC，MLC，TLC和QLC. SLC闪存的存储单元只能存储1位数据，换言之，它只能存储1个0或1个，共两个状态. MLC闪存的存储单元可以存储2位数据，可以对0和1进行排列和组合，具有00、01、10和11的四个状态. 以此类推，QLC是最新的闪存颗粒，其存储容量为8 SLC的0倍和1倍可以形成16个状态.

尽管SSD的闪存容量在增加，但是擦除和写入的次数却减少了. 这也意味着SSD的使用寿命会缩短. 与QLC相比，SLC的使用寿命要长100倍.

除了闪存之外，SSD接口也分为四类，分别是SATA，mSATA，M.2和PCI-E.

SATA是一种具有三种规格的计算机总线: SATA 1.5Gbit / s，SATA 3Gbit / s和SATA 6Gbit / s. 读写速度为150MB / s，300MB / s和600MB / s. 几乎所有台式机和笔记本电脑.

mSATA是SATA接口的迷你版，具有M50 msata和M30 msata规格，读写速度均为520MB / s，主要适用于超级本，例如Lenovo E220s，E420s，Y460等.

M.2是Intel取代mSATA引入的新接口规范. 它有两种类型: 套接字2和套接字3. 套接字2的最大读取速度可以达到700MB / s，而套接字3的理论带宽可以达到4GB / s. 插槽2适用于某些低端笔记本电脑，插槽3几乎适用于新上市的台式机主板和中高端笔记本电脑.

PCI-E是高速串行计算机总线. 它具有5个版本，从1.0到最新的5.0，其读写速度分别为250MB / s，500MB / s，984.6MB / s，1969MB / s和3938MB / s，几乎适用于所有台式计算机.

从综合的角度来看，不同的SSD闪存颗粒具有不同的读写速度和擦除时间. 闪存的容量越大，使用寿命越有限. SSD接口的差异直接影响读写速度.

写放大和垃圾回收

但是，以上两个原因会影响SSD使用前的速度. 使用后变慢的原因主要分为两个方面: 写放大（WA）和垃圾回收（GC）.

WA在闪存和SSD中是一种不良现象，即实际写入的物理数据量是写入数据量的倍数. 因为需要擦除然后重写闪存芯片，所以它需要读取目标数据所在的整个文档以将其缓存在缓冲区中，然后将要重写的数据覆盖到缓冲区中，最后将缓冲区写入到另一个在文档中，即使更新一个字节，实际上也会将4KB数据写入FLASH芯片. 这还会导致SSD写入的文件大小增加一倍的现象，从而导致硬盘容量变得越来越小，并且写入速度降低.

GC意味着当没有更多可以直接写入FLASH芯片中的空白文档时，JVW（Java虚拟机）将调用垃圾回收机制来回收内存空间. GC将在闪存芯片中查找被丢弃或删除的手稿，然后擦除该手稿以存储您的新数据. 但是，由于GC和FLASH的擦除单元不一致，因此按照手稿进行写入并擦除. 此外，根据块文件类型，一个块中有16个文档，因此当GC发现过时时文档，实际上它首先需要将Blovk中剩余的15个文件移动到另一个地方来修改文档. 因此，每次更新1个字节，实际上在后台写入了16个文档. 1个文档为4KB，16个文档为64KB. 这样，SSD的容量也将增加一倍，从而导致写入速度降低.

简单地说，当您的SSD存储更多数据时，空白文档将更少. 为了增加空间，GC会查找废弃的文档. 随着次数的增加，SSD的速度自然而然.

此外，在需要写入数据时不会调度GC. 即使SSD处于空闲状态，它也将安静运行并提前保留一些空间.

那么如何避免由于过多的数据存储而导致SSD速度降低的问题？

制造商的方法是根据SSD级别制定不同的解决方案. 例如，入门级固态硬盘会减少可用容量并保留一些空间，以防止固态硬盘完全装满. 最直观的示例是，某些计算机的存储容量为512GB，但只能使用480GB.

对于中高端SSD，它们将配备额外的缓存以减少写入放大. 像三星970 PRO NVMe M.2 1T一样，它配备了4GB的缓存容量.

用户可以通过4K对齐，Trim命令和损耗均衡等功能机制来减少写放大.

已测量: SSD突发容量对速度的影响

为了进一步确定SSD容量已满时速度是否确实受到影响，我们进行了测试.

在测试之前，MacBook Air（2018年型号）的剩余SSD容量为71.58GB. 使用磁盘速度测试，硬盘的写入速度为492.1MB / s，读取速度为1832MB / s.

接下来，我们将减少计算机的可用容量，保留9.02GB的空间，然后再次测量SSD的速度. 此时，SSD的写入速度为448.2MB / s，读取速度为1791MB / s.

与上一组数据相比，您会发现随着SSD可用容量的减少，写入速度和读取速度都会降低.

在PC上进行测试之后，我们来看一下移动设备. MoFirLee拥有容量为64GB的iPhone 11. 硬盘的剩余容量为27.2GB. DiskBench测量的硬盘写入速度为201.7MB / s，142.1MB / s，135.2MB / s，平均写入速度为159.7MB / s，读取速度为360.6MB / s，485.9MB / s，387.1MB / s，平均读取速度为411.2MB / s.

手机硬盘可用容量变为1.17GB后，写入速度为183.7MB / s，159.6MB / s，195.5MB / s，平均写入速度为160.6MB / s，读取速度是609.7MB / s. 610.3MB / s，510.6MB / s，平均读取速度为510.7MB / s.

与上一组数据相比，硬盘的第一次写入速度确实有所下降，但是第二和第三组数据的写入速度比上一组更快，三倍的读取速度更快比上一组造成这种情况的原因可能是主要的控制算法和优化，因此实测数据有所不同.

最后的结论是，当SSD的可用容量变小时，写入和读取速度将降低，但实际上，主机可能对此具有其他优化或控制措施以及不同的算法. ，导致差异.

摘要

如今，您可以使用8个词来描述SSD的状况，并且存在一种称为进度的回归. 当前市场上的固态硬盘，处理技术越先进，使用寿命越短，以换取更快的速度. 从侧面可以看出，制造商选择在现有技术无法突破时做出一些牺牲.

使用前，影响SSD速度的因素包括闪存颗粒，接口类型，主控制器的质量和升级固件. 使用后，写入放大，垃圾回收机制和不良的存储习惯是影响SSD速度的主要原因. 虽然优质的SSD速度很快，但使用寿命会缩短，价格也会更高. 价格便宜的SSD具有中等速度，但使用寿命长. 至于选择方式，则完全取决于个人需求.

为了避免由于可用容量不足而导致SSD速度降低的问题，最好备份每个硬盘驱动器上的所有数据，然后进行4K对齐. 如果您刚购买计算机并且硬盘类型固定，则可以在使用之前对SSD进行高级格式化. 这样，您的SSD速度将不会轻易下降.

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