固态硬盘的Trim是什么原理？

ustone

百度了一下好像都没说清楚，没有Trim的时候固态硬盘是什么动作，有Trim以后呢？

twsg

Trim是固态硬盘特有的，机械硬盘没有，如果没有Trim机制的操作系统删除固态硬盘数据后，删除数据占用的空间空间不会立即恢复，硬盘不知道这个区域数据应“没用”了，只有得到复写的命令的时候才会知道，硬盘会越用越卡，只能通过定期备份文件后快速格式化来解决
带有Trim机制的操作系统，在删除数据后，会在固态硬盘删除数据的空间标上“无效空间”标记，虽然也不会立即清理，但操作系统会定期发布Trim命令来覆盖这个“无效空间”，一般的过程是当你清空回收站（彻底删除）同时，操作系统会发布一个Trim命令添加到一个队列，操作系统会定期执行这个队列里的Trim命令。
有人说固态硬盘的Trim跟机械硬盘的碎片整理差不多，其实是不一样的，机械硬盘的碎片整理是将一个文件（或数据）存放在相邻的扇区，以缩短读取文件时磁头的移动距离，来提升读取速度。固态硬盘的Trim虽然也是为了提升读写性能，但本质还是有区别的，这是由固态硬盘的读写机制造成的，固态硬盘的读写都是按页进行，有的文件没有占满一页的时候，在删除时会比较麻烦，如果把这个占有半页的整页全部删除，那么会影响其他半页数据，解决方法就是把不能删除的半页数据复制到一个新的页里，然后这一页整体删除（标记无效），然后将这些需要删除页发一个Trim命令排进队列，由操作系统定期执行。
不知道这样解释能否看的明白

dabfxz

对上面的解释点个赞！

ustone

twsg 发表于 2024-2-14 14:49
Trim是固态硬盘特有的，机械硬盘没有，如果没有Trim机制的操作系统删除固态硬盘数据后，删除数据占用的空间 ...

Trim命令不是操作系统执行的，擦除应该是按块擦除的（写入是按页）

ustone

问题细化一下，操作系统删除文件，固态硬盘擦除块，操作系统在可用块写入文件，这个之间的具体流程动作和时隙，没有Trim和有Trim时分别是怎样的？

补充内容 (2024-2-16 12:16):
时序

jforu

TRIM 是因为SSD的特性才出现的. WIN7SP2之前是没有的(有也是硬盘厂家自己带的).
所以WINXP 要选择自带TRIM的硬盘.

TRIM的目的是:   (1)寿命. SSD每一块写的次是有限的;(2)速度,SSD整页读写更快,更复杂的是1个CELL地方是3BIT/4BIT(TLC,QLC....

没有TRIM, 删除文件, 就直接删除了.
有了TRIM, 删除文件, 那个地方做上标记,但没对SSD没做删除处理.而是在系统特定时间内,会有一套算法.完成类似硬盘碎片整理(比之复杂)同时又控制对同一地方的写平均化,不影响SSD寿命(或说减少影响).

没有TRIM,硬盘碎片化,同时因为TLC,QLC这些一个CELL几个BIT,不连续,读写会慢,删除的文件多了,这样的地方多了,硬盘会越来越慢. 因为普通硬盘同一个地方没有写入寿命问题,同时又没有一个CELL几个BIT问题,所以很容易碎片整理. 但SSD不同.

所以你可以理解为TRIM  , 是SSD专用的碎片整理, 保持速度,同时减少对寿命的影响.

ustone

jforu 发表于 2024-2-14 19:38
TRIM 是因为SSD的特性才出现的. WIN7SP2之前是没有的(有也是硬盘厂家自己带的).
所以WINXP 要选择自带TRIM ...

“没有TRIM, 删除文件, 就直接删除了. ”
你都没有说到块擦除，还有二楼说的页搬移

jforu

ustone 发表于 2024-2-14 20:11
“没有TRIM, 删除文件, 就直接删除了. ”
你都没有说到块擦除，还有二楼说的页搬移

就是普通的删除了. 同普通硬盘处理是相同的.

那么系统认为那块是可用的, 当需要写数据时就会可能用到这块区域.


有了TRIM, 系统没有TRIM之前,这块区域系统不会用这块区域(写这块).

页搬移等复杂处理, 是有了TRIM后才会有的.

ustone

jforu 发表于 2024-2-14 20:33
就是普通的删除了. 同普通硬盘处理是相同的.

那么系统认为那块是可用的, 当需要写数据时就会可能用到 ...

机械硬盘可以覆盖写入新数据，固态硬盘必须擦除一个块才能写入新数据。
如果不是一个块的所有页都用于一个文件，也就是说一个块的某些页属于别的文件，那么删除这个文件后擦除块的时候必然要先搬移某些页。

zhphzw

ustone 发表于 2024-2-14 20:42
机械硬盘可以覆盖写入新数据，固态硬盘必须擦除一个块才能写入新数据。
如果不是一个块的所有页都用于 ...

正解，好处是提高速度，和大幅延长寿命

ustone

zhphzw 发表于 2024-2-22 15:03
正解，好处是提高速度，和大幅延长寿命

没错