解决电脑反应快慢,固态硬盘必备知识

固态硬盘发展越来越迅速,机械硬盘致命缺点导致其总有一天退出历史舞台,目前5G发展迅猛,数据读写速度越来越快,直接性地加速了机械硬盘的“退化”。但是,虽然很多人对计算机多少都有了解,比如:CPU GPU,但对固态硬盘的了解甚少。其实,在PC硬件里固态硬盘可以说是比较“金贵”的存在了,因为数据无价,一旦丢失,将导致无法弥补的后果。那么,今天就和大家聊聊,我们在日常使用过程中,有哪些“凶手”会直接伤害到固态硬盘呢?

断电造成FTL损坏和丢失

由于固态硬盘频繁的擦写,会产生坏块,为了能够做到寿命均衡和对固态硬盘的坏块进行屏蔽,需要一个逻辑地址(LBA,logical block addresses)和物理地址(PBA, physical block addresses)的映射表,再对外界显示逻辑块,而这个映射表表就是FTL(Flash Traslition Layer)

作为基础逻辑和核心数据结构,FTL对于SSD是十分重要的,丢失损坏会使得SSD无法正常工作,比如盘符丢失、电脑蓝屏等,而意外断电则是造成FTL损坏和丢失的最主要原因。

如果突然遇到断电情况,大家要记牢30分钟大法,不要立即重启,让电脑静置等待30分钟左右。因为掉电后各个主控的表现不一,这和它们的FTL存储算法有关。某些主控可以迅速恢复,有些则可能需要很长时间,而30分钟这个时间,各个SSD主控也差不多可以自行修复FTL了。

由于FTL的重要性,一般高端SSD或者企业级SSD都会采用加电容的方式来保护它,这样即使在突然断电的情况下,依然可以让SSD的主控有时间把内存中的FTL表和一些缓存内容存到Flash上去,所以在选购SSD时,要以大品牌为准。

闪存损坏

闪存由源极(Source)、漏极(Drain)、浮动栅(Float Gate)和控制栅(Control Gate)组成。

我们向闪存写入数据的过程首先是在控制栅加正电压,将电子引入浮动栅,然后囚禁在浮动栅之中,并且由于浮动栅不导电,所以电子将持续在保持在浮动栅中,这也就是固态硬盘在掉电情况下保存数据的原因。

擦除过程正好相反,在源极加正电压利用浮空栅与漏极之间的隧道效应,将注入到浮空栅的负电荷吸引到源极,排空浮动栅的电子。

理论上来说,闪存可以每个单元来单独擦除和编程,但是出于效率和成本的原因,实际上作用在控制栅上的擦除电压是整个块(Block)连接在一起的,这也就是固态硬盘在擦除时是以Block为单位的根本原因。

而电子在浮动栅周围的二氧化硅上频繁读写、擦除会造成闪存的损坏,二氧化硅出现老化的现象使得浮动栅不能锁住电子,长时间以后闪存的主控便会将其标记为坏块,从而影响SSD的寿命。

解决电脑反应快慢,固态硬盘必备知识

虽然在使用中,闪存损坏无可避免,但如果选择一块拥有可靠品质与前沿技术的SSD,相信你的数据一定能“更长寿”。


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