2012年6月韶关学院学报自然科学
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固态硬盘性能恢复及优化
(阜阳职业技术学院实训中心，安徽阜阳236031)
摘要：固态硬盘(SSD)因为采用了多通道多芯片加速技术，其高速读写特性赢得用户的青睐．但是SSD并不完美。如果设置不当，容易出现性能大幅度的“衰减”．本文从SSD性能衰减的成因入手。从不同的使用环境出发，力求全面解决ssD性能大幅度“衰减”问题．文章采用特别的优化方法。进一步提升ssD的性能，引导读者进一步了解SSD的工作特点。避免其出现性能衰减。使SSD真正发挥出其高速度的优势．
关键词：固态硬盘；垃圾文件；缓存；修整；智能响应
中图分类号：7ITl393文献标识码：A文章编号：(26—05
很多用户在使用SSD都发现了一个问题，随着SSD使用时间的增加、存储空间不断的减少，其性能就会出现大幅度的下降，尤其是一些容量不大的SSD。性能下降表现的更加明显．这种现象就是ssD的“性能衰减”．导致SSD性能“衰减”的原因和SSD的垃圾回收机制有关．
SSD采用NAND芯片来进行数据存储．NAND芯片在写入数据之前必需要先把其中“浮栅”中的电荷放掉，才能写入新的数据，所以在SSD中擦除操作是必需的．在数据写入时是以“页面”为单元(通常是4KB)，但在数据擦除时却是以“块”为单位．一般来说，一个“块”相当于128个“页面单元”，即512KB．例如，在一个数据块中包含了l号、2号、3号、4号等页面单元．当需要擦除1号页面单元中的数据时．SSD会把整个数据块中的数据从NAND芯片读出并写入SSD中的缓存区域中．随后先在缓存中擦除的1号页面数据。然后再擦除NAND芯片中对应的数据块，最后用缓存中经过处理过且不包含1号页面的新的数据块重新写入刚刚擦除好的数据块位置中．也就是说虽然擦除的只是l号页面的数据。但是SSD也要对整个数据块中的所有数据进行几次重复的“搬运”工作．这个过程基本流程可简单地表述为：“读取—修改—擦除_写入”．
当一块SSD处于全新状态时，NAND芯片中的“浮栅”没有电荷存储其中，也就是说不存在需要擦除的数据，此时SSD性能处于最佳状态．在使用了一段时间之后。NAND芯片中逐渐堆积了一些已经被系统删除却未真正擦除的垃圾数据，在写入新数据时还必须先进行复杂的擦除操作，从而直接导致了性能的下降．尤其在多个数据块同时存在大量的即要擦除又有需要保留的页面时。性能下降的更加严重．这种现象不但表现在ssD中。在同样使用NAND芯片的“U盘”中也会出现相同的问题．
1SSD性能的恢复
认识了SSD性能下降的原因后，可以通过几个方法让ssD迅速恢复本色．
1．1“暴力”恢复法
所谓的“暴力”恢复，是指通过对SSD中所有的页面单元写入空数据，达到初始化SsD的目的．一旦使用，会破坏所有的数据，且无法恢复，一定要谨慎使用．
嘲辄卿l争婀oQ。馆著葡齐：马千里(1977一)，男，安徽省阜阳市人，阜阳职业技术学院实训中心助理实验师，主要从事计算机网络及系统维护面酌研究．
1．1．1HDDEr鹳e重置
HDDEm∞是一个硬盘数据“毁灭性”擦除软件．通过对硬盘中注入空数据。防止被他人恢复出来原来的数据．在这里主要是利用其写入空数据的特性，对SSD中所有数据进行擦除，使SSD恢复到最佳状态．
首先进入CMOS设置，将硬盘的工作模式设置为IDE模式．接着用DOS系统引导系统并运行HDDE拙弛．稍后软件会自动列出系统中连接的所有硬盘．然后在“命令提示符”后输入SsD前面对应的编号即可，如“Po”．接着有两个模式可供选择：“lSecu陀eme”和“2Enh蛐cedsecuIeem眈(ifsuppork遍bytIle出ve)”，选择模式1即可．完成空数据写入后重新启动计算机，并进入CMOS设置中，把硬盘工作模式改回ARCI．完成后，SsD的性能就可以恢复到全新时的状态．
1．1．2HDTIlm清零
使用HD1、me软件对SSD进行清零操作，与HDDE删辩重置是一个原理．不同的是HDTu鹏必须在Windows操作系统下运行．最好是在WindowsPE中运行．运行HDT岫e软件后选中SSD固态硬盘(仔细不要错选其他硬盘)，并选择“删除”选项卡，在下方的下拉式对话框中选择“全零填充”，然后点击“开始”即可．完成之后也可以让SSD性能恢复如初．
HDDE删把重置和HDTune清零这两个优化技巧适用于所有的sSD．而且不受操作系统和固件的限制．但它们的原理都是在SSD中写入空数据，此法虽然可以快速有效地恢复SSD的性能，但多次反复使用会必然影响SSD的寿命．需要再次特别提醒的是，这两种方法都将非常彻底破坏SSD上的既有数据，请在操作之前备份好重要的数据．
1．2非“暴力”恢复法
1．2．1IntelSSD’I．oolbDx
这是Intel专为自家SDD开发的实用工具．用它可以全面快速地扫描垃圾文件，对固态硬盘的性能进行优化，同时不会破坏盘中已有数据．但是在非Intel的产品上无法使用．
1．2．2修整
修整(’mm)属于SSD的一项高级功能，该功能是专门针对sSD性能下降而设计的．’mm修整功能的原理其实很简单，就是当操作系统删除数据时将标识为“可以写入”的SSD区域及时通知给SsD主控芯片．此时主控芯片会为该区域已经为“可擦除”，就会在空闲时间内对该区域的数据进行擦除，而不必等到下次写人数据时再进行擦除操作。从而保证sSD处于最佳的性能状态．
但是，想要体验’蹦m修整功能，必须满足以下两个条件．
(1)需要固件支持．％m修整功能的开启，需要SSD本身固件支持．一些早期的SSD(2011年9月以前)有可能通过升级固件增加对’蹦m的支持，利用Crystal
在新生产的SSD已经全面支持这项功能．
(2)只有WindowsDiskInfo软件可以查看SSD是否支持Trim特性．现7以上的系统才可支持．早期的Windo啪XP与Vis诅系统均不支持啊m功能．因此只有Windows7或者Windows8才能完整体验Trim修整功能．在Windo髑7系统中，只要SSD固件支持，7陆m修整就会自动开启，不需要人为干预．Windo啪7系统会在待机或者轻负载时自动向sSD发送7mm命令，进行垃圾文件的修整工作，以保持SSD存储空间的干净，每次。mm修整一般只需要几秒钟到几分钟的时间．’
用户可以在“CMD”模式下输入“fsutilbehaviorquerydisabledeletenot毋”，然后点击“回车”键，来查看操
Not毋”的值为“0”，说明’mm功能正常；如果作系统中的’蹦m功能是否可用．如果得到的是“DisableDelete
得到的值为“1”，则表示未打开TriIII功能．如果得到的值为“l”，则可以考虑刷新ssD的固件，说不走就荟肴惊喜=-
％m修整，是一个近乎完美的性能恢复方案，几乎不会影响SSD硬盘使用寿命，但会受到SSD本身的固件和操作系统的限制．因此正在使用SSD的用户应该首选Windows7系统．
2SSD性能提升
2．1小容量SSD优化方案：SRT(SmartResponseTechnoIogy)智能响应
简单来说，SRT技术的原理是是将一整块SSD固态硬盘(或其中18．6GB的存储容量)作为机械硬盘的高速缓存来使用，各自取长补短．经过SRT技术的整合，既能够获得接近于SSD固态硬盘的高速存储性能，同时又可以保留传统硬盘的大容量优势．
目前大容量SSD的价格依然相对比较昂贵。所以较为普及的还是千元以内的64GB及以下容量的产品，很多预算有限的用户都会采用小容量SSD和大容量机械硬盘相组合的方案．此时由于SSD容量较小，一般是把操作系统安装在SSD上，大量应用软件和程序只能安装在机械硬盘上，势必拖缓应用程序加载的速度，SSD速度快的优势无法得到明显体现．如果选用了英特尔的智能响应技术(以下简称“SRT”)，则可鱼肉与熊掌兼得．
2．1．1如何开启SRT智能响应
(1)需要Z68主板的支持．要使用SRT技术，首先必须具备采用英特尔Z68芯片组的主板(部分X79主板也可以实现)，SSD数据线必须连接在芯片组内置的mSATA接口上(主板说明书上会有识别方法)，而且操作系统必须安装在机械硬盘上．英特尔官方把用于加速的ssD硬盘分区容量大小的范围，限制在18．6GB一64GB之间．并且要求系统中只能存在一块SSD作为缓存使用．
(2)启用sRT硬盘工作模式：①当完成硬件连接并启动电脑之后，进入BIOS中将SATA工作模式设置为RAIDo，注意不要选其它的RAID模式；②接下来，进行系统安装，并在安装的过程中，系统不要安装在SSD中，要安装在机械硬盘中才行．系统安装完成后，安装并运行“英特尔快速存储技术”软件，然后选择“加速”选项；③在弹出的对话框中，会让用户选择用于加速的sSD和被加速的机械硬盘或RAID阵列，以及加速的模式．由于SRT最小的容量需求是18．6GB，对于容量大于“GB的SSD，用户可把多余的容量另外分区使用．有一点必须提醒大家的是，开启加速功能之后系统会清除SSD内所有数据，如果SSD内有重要数据的话应该先备份．
2．1．2SRT的两种加速模式
启用SRT之后有三种工作模式可供选择，分别为关闭、增强(EIlll粕ced，默认状态)和Maxinlized(极限)．其中在增强模式下，数据写入时会被同时写人到缓存固态硬盘和传统硬盘，因此写入速度无法得到提升，只能用于加速系统启动和数据读取。但可以保证在意外状态下不会丢失数据．而在M趿ilIlized模式下，数据写入时会首先存人缓存固态硬盘，再转移至传统硬盘，写入速度将获得很大提升，但一旦SSD出现故障时，将有可能造成数据丢失．在正常工作状态下各个模式可以随意切换，无需重新启动系统就可以即时生效．
开启SRT之后，Windows7开机启动时间、大型3D游戏载人时间等各个方面来看，都能明显感受到SRT带来的性能提升，甚至多达几倍．利用SRT为机械硬盘加速的优化方案，其优点在于既能获得接近SsD固态硬盘的高速读写性能，又能够同时保持机械硬盘大容量的特点，大大降低了整机成本．在当前大容量SSD固态硬盘的价格依然高高在上的情况下。SRT为用户提供了一个比较好的折中解决方案．在一些高端的主板上甚至直接在主板上集成一块容量为20GB的SSD。以方便用户使用SRT功能．
2．2大容量SSD优化方案：内存做缓存
上文提到的是针对那些使用小容量SSD用户的优化提速之道，但对于120GB及以上的大容量SSD，
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