电脑里起的比鸡早睡的比狗晚的部件:没错,就是我硬盘了

不少朋友抱怨起得比鸡早,睡的比狗晚。在电脑中也有一个苦逼的劳力——硬盘,它开机就工作,关机几乎也是最后才断电,不管你有没有使用,它随时都处在待命或后台静默工作中。

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  跟机械硬盘相比,现代的固态硬盘工作量更大,几乎一刻也没闲着,每隔数秒就会有一次FTL数据回写闪存的操作。在操作系统当中写入或删除文件,显示完成之后固态硬盘还会有一段时间的后台活动。

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  今天我们就通过工作电流与功耗彼变化,试着分析下固态硬盘每时每刻都在做些什么。

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  通过USB测试仪能够实时显示当前USB供电功率,我们通过转接线连接到固态硬盘SATA供电接口。包括东芝Q200在内的几乎所有SATA接口固态硬盘都只需要5V供电即可工作。

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  SATA信号线延长后直接连接电脑SATA插槽。供电和数据线分离之后,我们就能在电脑上测试各种使用方式下固态硬盘的实时功耗。

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  数据读写:

首先是CrystalDiskMark,直接使用最大32GB测试区间。东芝Q200使用了MLC闪存,所以32G大文件下读写速度不会发生下滑,也方便了峰值功耗读数统计。

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  顺序读取最高1.601瓦,顺序写入最高1.965瓦,随机读写最高2.360瓦,随机写入最高1.986瓦,单线程随机读取1.005瓦,单线程随机写入1.612瓦。

复制删除:

将60GB的大文件复制到东芝Q200当中,全程不掉速,峰值功耗1.92瓦。这里的写入速度和功耗均比CrystalDiskMark测试值略低,这是因为Windows的文件复制是单线程的,而CDM测试为多线程(QD32)。

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  MLC闪存的Q200在文件复制结束后实时功耗马上恢复至待机功耗水平,而如果是普通TLC固态硬盘,在文件复制进度条走完之后,高功耗水平还将维持一段时间,这是因为TLC固态硬盘有SLC缓存需要释放,如果此时直接断电就容易发生危险。

随后删除掉60G的大文件,使用Shift+Delete跳过回收站直接彻底删除,触发Trim指令,原本存储该文件的闪存单元将被擦除清空。

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  删除文件后Trim随之发送到固态硬盘,但闪存的擦除却不是立刻开始的,而是大约延后了5秒钟。东芝Q200应该是利用了这5秒来判断固态硬盘当前是否空闲,避免影响到用户使用(闪存的擦除操作会干扰同时进行的读取和写入)。1.088瓦峰值功耗大约持续3秒就结束了,虽然擦除比写入慢,但是闪存擦除的单位Block要比写入时的单位Page大很多倍,所以总体来看擦除60G数据还是要比写入60G更快。

格式化和安全擦除:

格式化有快速和慢速两种。通常对东芝Q200的快速格式化能在三秒内完成,峰值功耗1.5瓦。慢速格式化因为有实际的填零写入,所以耗时长功耗也高一些,最高1.892瓦。

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  反复的快速格式化并不会对固态硬盘产生实际的磨损。快速格式化相当于对整块固态硬盘的全部区域发送Trim指令,促使固态硬盘对全部闪存进行擦除。

安全擦除相当于过去的低格(当然只是效果上接近,本质是不同的),东芝Q200的普通安全擦除瞬间即可完成,检测不到功耗波动。增强型安全擦除会在刷新硬盘密钥的同时对全部闪存进行擦除,峰值功耗1.596瓦。

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  由东芝发明的闪存影响了全球所有人的生活方式。如今固态硬盘已经进入越来越多的电脑当中,不仅带来了更快的开机速度,更能令电脑享受到从百元安卓直换苹果的流畅度升级。不过闪存先擦后写的原理决定了固态硬盘工作的特殊性,避免非正常关机断电和减少无谓的磁盘碎片整理,才能给固态硬盘创造一个良好的工作环境。

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发布日期:2019年01月24日  所属分类:商业