Введение
Твердотельные накопители становятся очень популярными на рынке с каждым днем. Они легче, быстрее и лучше защищены от вибраций, чем стандартные жесткие диски, но при этом проигрывают по цене, а также менее долговечные.
Функция сборки мусора является важным фактором для увеличения производительности твердотельного накопителя.
Как работает сборка мусора?
В Твердотельных накопителях контроллер записывает информацию в пустое место FLASH памяти, и если ячейки памяти должны быть перезаписаны, они сначала стираются, перед тем как новая информация будет на них записана.
*Для FLASH памяти, самая маленькая единица информации, которая может быть записана – это страница; самая маленькая единица информации, которая может быть стерта – это блок.
- Данные записываются на 9 страниц блока А – операция записи завершена, все страницы заполнены.
- Информация в страницах а-с удалена, но страницы не могут быть стерты по отдельности. Вместо этого, они отмечены как “нечитаемые”, и не могут быть больше записаны на данной стадии.
- Когда нужно записать 3 страницы информации j-l, для них оказывается недостаточно места в блоке А.
- Система затем перемещает страницы d-i в блок B, после этого полностью стирает блок А и записывает туда страницы j-l.
- В конце блоки A и B стираются
Так как при сборке мусора происходят дополнительные циклы операций записи/стирания, это приводит к увеличению фактора усиления записи, что может сказаться на долговечности твердотельного накопителя.
Преимущества сборки мусора
На первых SSD сборка мусора проводилась, как только обнаруживалось, что в блоке недостаточно места для записи информации. Такой механизм сборки мусора значительно уменьшал производительность твердотельных накопителей. Более продвинутые контроллеры на современных SSD, при обычных условиях использования, проводят сборку мусора, когда накопитель не производит никаких операций чтения или записи. Такой механизм не уменьшает производительности SSD, а подготовленные к записи блоки памяти способствуют более быстрому распределению данных на накопителе.