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SSD固态硬盘掉速解决方法:Secure Erase完全抹除

电脑零学网 Www.pc0.Com 时间:2014-6-4 10:48:41 浏览:

固态硬盘使用久了,特别是当储存容量所剩无几时,或多或少会出现掉速现象。这背后牵动快闪记忆体资料抹写方式限制,还有基于固态硬盘硬体与韧体层面,包含Trim、垃圾回收(Garbage Collection)等机制的运作成效。因此斟酌执行Secure Erase 完全抹除,让固态硬盘回复到出厂初始状态,能够显著改善写入掉速问题。

固态硬盘与硬盘有个共通点,就是资料写入通常会优先选择空白区域,这样才能在最短时间内完成资料写入动作,反应出来的即为写入速度快、速率高。但是我们每天不断在新增、删除资料,会导致理想储存空间数量骤减,进而衍生纪录空间破碎不连续、资料散落四处等问题。

善用磁盘重组或完全抹除

由于这边并非要探讨硬盘与固态硬盘,其资料纪录和删除的运作模式,故不去加以细究其根本架构原理。基本上只需要有一个概念,那就是脏碟状态必然影响存取速度,无论硬盘或固态硬盘都无法避免。真实影响层面和储存结构相关,硬盘不只写入速度会降低,亦会牵连到读取速度,而固态硬盘是以写入速度为主。

大家都知道硬盘偶尔要做磁盘重组,用意是让资料以档名之类规则,搬移集中到连续区块位置(得视磁盘重组软体的功能而定)。这能避免磁头旋臂疲于奔命,在碟片那为数众多区块找寻系统所要存取的资料,时间延迟缩短的效益即为速度提高。那么固态硬盘呢?倒是不需要也不建议执行磁盘重组,除了藉由厂商提供的工具软体执行最佳化作业外,脏碟的最佳解决方案是执行Secure Erase(安全抹除)。

SSD 固态硬碟掉速强力解救法:Secure Erase 完全抹除图片1

▲ 以硬盘为例,假设有笔需占用25 个区块的资料要写入,预设理想状况是会寻找符合数量要求的连续区块写入。但是在脏碟情况下,可能无法找到这样的空间,因此得会缝插针完成写入动作。基于其机械结构与碟片规划方式,不连续、中断的结果,会导致写入与读取速度降低。

固态硬盘掉速现象实证

前些年,不少人相当在意快闪记忆体制程进步,所衍生的理论抹写次数(Program/Erase Cycles)降低问题。坦白说,几年时间过去了,似乎也没有什么人真的遇上,固态硬盘故障是颗粒寿终正寝所导致。摆在眼前的现实,反而是写入速度骤降这问题,比较困惑追求速度的使用者。

当前最经常被抱怨的产品,多为采用LSI SandForce 控制器设计方案,其他厂牌控制器也难以避免这类问题,只不过是速度降低情况轻重差异而已。无论如何,当厂商的最佳化工具效果有限时,最干脆的做法就是固定每隔一段时间执行Secure Erase。

Secure Erase 会抹除所有可用空间,拯救速度的代价是增加1 次写入损耗,通常只有被遮蔽的OP(Over-Provisioning,预留空间)区域会排除在外。因此得视个人使用负载、降速情况,好比以半年、1 年等时间间隔,斟酌执行完全抹除动作。

以下拿Kingston HyperX 3K 240GB 当范例组,稍早前已经进行完一轮完整效能测试,包含填满所有空间的IOMETER。首先在Windows 将IOMETER 所产生的测试档案删除,并随即写入各式大小档案至大约8 分满,然后再次执行几个重点效能测试项目。

用意是藉由这现成脏碟状态,加以模拟可用容量趋近饱和的情境,来观察掉速现象与Secure Erase 执行成效。看了以下试验结果应该是不用多说什么,很简单就能看出写入速度确实受到影响,甚至连读取部分也有些不利的变化。

SSD 固态硬碟掉速强力解救法:Secure Erase 完全抹除图片2

▲ 脏碟状态下读取曲线亦受到些许影响。

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▲ Secure Erase 执行后存取线条平整不少。

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▲ 图左脏碟状态、图右Secure Erase 执行后电脑零学,16MB写入、4K-Thrd读写、写入子分数、总得分差距显著。

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▲ 图左脏碟状态、图右Secure Erase 执行后,最大落差是Seq、512K、4K QD32 的写入部分。

Secure Erase 方案与前置作业准备

Secure Erase 前置作业

Intel 、Plextor等厂商大心提供的专属工具软体,多为在Windows等系统下执行,意味你不能拿想要抹除的固态硬盘,装著作业系统开机执行启动该Secure Erase作业。标准做法是得拆电脑拔固态硬盘,拿到其他电脑上去执行,或者利用电脑中其他硬盘暂存作业系统并且开机之。

如果嫌这工程浩大,或者固态硬盘厂商并未提供工具软体,可以改用Parted Magic 来进行。相较于其他以DOS 类系统为基础的软体,由于是采用Linux 类作业系统为基底,硬体支援度好上许多。笔者在Intel Z87 晶片组平台上试验,即便磁盘控制器设定为RAID 或AHCI 模式也都可以正常执行。此外更支援USB 装置即插即用功能,也就是拿USB 转SATA 线使用亦可,或是利用来抹除外接固态硬盘等装置。

Parted Magic官网:http://partedmagic.com

ISO转USB开机碟工具软体UNetbootin:http://unetbootin.sourceforge.net

你也可以  Google  搜寻其他下载连结,将下载来的ISO档案烧录成光碟片,或者搭配第三方工具软体UNetbootin写入到USB随身碟。

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▲ UNetbootin 启动后点选「...」指出ISO 档案路径,之后确认目标随身碟的磁盘代号,再按「确定」进行制作。

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▲ 写入完成后即可重开机,记得在BIOS 启动选单指定以USB 随身碟开机。

Parted Magic 内建功能相当多,这边就不一一介绍之,以下将只着重在Secure Erase 部分。其操作方式相当简单,但是透过其Erase Disk 执行Secure Erase 之前,有几个简单步骤得留意到,免得之后陷入反覆执行操作动作的回圈。

Step 1

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▲ 开机启动首个跳出来的画面,随意选择1(32bit)或2(64bit)皆可,以进行实体启动作业。

Step 2

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▲ 执行Parted Magic 前,无须先行清空固态硬盘的分割区与资料PC零,数万零友推荐。开机进入桌面后,先在空白桌面按滑鼠右键,依「Devices」、指向要抹除的装置、「Unmount」顺序点选操作。(刚进入桌面时不用理会时区设定等视窗)

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▲ 上个步骤是因为Parted Magic 如同一般作业系统,开机后会自动载入所有侦测到的磁盘与其分割区,如果没有先将目标磁盘卸载,后续执行动作将出现这画面,全部重新来过也无解!

Erase Disk 实际作业流程

Erase Disk 操作步骤

搞定前置作业后,就可以开始准备将固态硬盘抹除。对了,如果你不习惯Linux 系统的硬盘名称显示规则,看容量应该是相当容易辨识出目标。

Step 3

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▲ 前面步骤完工后,转移目光看到桌面左上角的捷径,点选启动「Erase Disk」。

Step 4

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▲ 接着点选最下方的「Internal Secure Erase commad writes zeros to entire data area」。

Step 5

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▲ 勾选目标磁盘再按下面的「OK」,一次可以勾选多个储存装置。

Step 6 

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▲ 抹除方式是基于ATA 指令控制运作,得先点选「Sleep」进入睡眠模式,以解开固态硬盘的保护模式(Secure Freeze Lock)。(使用USB 等外接传输介面,不会出现这步骤要求,直接跳转Step 7)

Step 7

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▲ 重新开机后倒退噜回第3 个步骤,依序再次执行所动作就会来到这画面,维持预设NULL 参数值,点选下方「OK」进入到下个步骤。

Step 8

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▲ 接下来会看到这类ATA Secure Erase 警告视窗,确定没有选错目标就大力按下「Yes」。(运作是基于ANSI 标准,透过ATA Secure Erase 或ATA Enhanced Secure Erase 指令进行,警告讯息内容、出现次数可能因装置而异)

Step 9

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▲ 最终结果如这画面,短短数秒之内即可完成Secure Erase 作业,并不用等上数分钟之久。将之关闭并点击桌面最左下角类似Windows 开始作用的图示,选择「Logout」底下重开机项目即大功告成。

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▲ 以Windows 为例,成功执行完Secure Erase 作业,固态硬盘会回复到出厂初始状态,也就是得进行初始化磁盘、建立分割分割区、格式化分割区等动作,一切完美落幕。

以上,能够执行Secure Erase 的软体并非只有Parted Magic,笔者是认为其前置作业与操作使用相当顺手,故而推荐给大家参考。切记完全抹除动作不可矫枉过正,过度频繁执行并非好事,特别是保固过期的固态硬盘更要多加斟酌使用时机。

此外,当可用空间接近饱和时(约为80%,掉速情况视控制器与韧体调校而定),Secure Erase 也并非万灵丹。理想解决之道,不外乎是换购更大容量的机种,省得降速问题老是在短时间又浮上台面。


[Tag]:SSD固态硬盘,掉速,Secure Erase抹除
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