О SSD и дефрагментации

Главной серьёзной проблемой SSD-накопителей является небольшое число циклов перезаписи чипов флэш-памяти NAND.

Наш читатель решил порассуждать о пользе и вреде дефрагментации в свете популяризации твёрдотелых накопителей. Орфография и пунктуация автора сохранены. - прим. ред.

Как известно, главной (и, по сути, единственной) серьёзной проблемой SSD-накопителей является небольшое число циклов перезаписи чипов флэш-памяти NAND, из которых эти накопители состоят. Число циклов перезаписи составляет, в среднем, 100000 раз, для каждой ячейки (1 бит), в каждом чипе флэш-памяти, что накладывает серьёзные ограничения на срок службы устройства. Именно из-за этого в Windows 7 по умолчанию отключена дефрагментация для SSD-накопителей (ею часто пользуются?!). Тем более, что на скорость работы твердотельных накопителей фрагментация файлов никак не влияет.

Для увеличения срока службы SSD, производители записывают в контроллер накопителя нетривиальные алгоритмы для более-менее равномерного распределения нагрузки на флэш-память. Винчестеру приходится не только записывать данные, но и каждый раз анализировать свои действия и корректировать поведение. Естественно, это не может не отразиться на производительности.

Давайте представим такой сценарий: системные файлы, Ваши документы, фото, видео, музыка, ПО – всё хранится на SSD. Очевидно, что частота перезаписи этих файлов кардинально отличается. Возьмём такую полезную функцию, как автосохранение документов. По умолчанию она сохраняет файл каждые 10(!) минут. 3 открытых в фоне документа, в течение рабочего дня окажутся перезаписанными 144 раза, в год это 34848 раз. А если прошлый опыт всё-таки приучил вас сохранять все сделанные изменения, число это можно смело умножать на 5. Добавим к этому кэш браузера. У меня браузер за спокойные полчаса закэшировал 170 файлов, при том, что большую часть времени я читал статьи про SSD. Умножим на скромные 3 часа в день, получается ещё 372300 раз в год.

Есть время последнего открытия файла, которое услужливая ОС обновляет каждый раз при обращении к файлу, причём нет разницы, пользователь его открыл или программа. Счётчики производительности. Логи инсталляторов, служб и программ. Журналы системных событий. Постоянно качающиеся обновления, патчи, сервиспаки. Даже программные плееры запоминают, сколько раз вы прослушали ту или иную песню.

Работа компьютера основана на постоянном движении байт/килобайт/мегабайт от жёсткого диска в оперативную память и обратно. Но главная проблема не столько в том, что данные перезаписываются постоянно, а в том, что есть файлы, которые не меняются вообще. Библиотеки ОС могут не измениться ни разу, драйвера (не видеокарты), фильмы, файлы самих игр (учитывая моду запаковывать всё в один огромный архив/базу данных). Десятки гигабайт лежат мёртвым грузом, уменьшая полезный объём, который твердотельный накопитель всеми силами старается использовать для равномерного распределения нагрузки на чипы флэш-памяти. Какая уж тут речь о равномерности!

Парадокс заключается в том, что продлить срок службы SSD-накопителя нам может помочь, как раз дефрагментация. Обычно, хорошие дефрагментаторы располагают часто меняющиеся файлы в конце логического диска, чтобы потом, при фрагментации, фрагменты файла оказались как можно ближе друг к другу. Для твердотельных накопителей эта методика тоже может быть эффективной, только с той разницей, что при дефрагментации SSD-накопителя самые редко меняющиеся файлы, должны записываться на самые изношенные сектора флэш-памяти и наоборот. И как результат, износ накопителя в целом будет более равномерным.

Очевидно, что современные ОС совершенно не приспособлены к работе с твердотельными накопителями. А если учесть, что наибольший выигрыш в производительности вы получите, используя SSD под системный раздел, где как раз находятся файлы, которые чаще всего меняются... Отключением службы дефрагментации тут явно не отделаться.

В любом случае, эра доступных твердотельных накопителей ещё даже не думала начинаться. А за время использования SSD в бизнес-проектах, в серверах, можно надеяться, что специфику их использования проанализируют тщательнее. Возможно, дефрагментация диска ушла со сцены только для того, чтобы уступить своё место какой-нибудь "деинтенсификации";)