Optymalizacja wydajności dysków SSD

Z Thomas-Krenn-Wiki
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Dyski SSD są obecnie synonimem wysokiej wydajności i niskiego zużycia energii. Artykuł ten pokazuje w jaki sposób możliwe jest uzyskanie optymalnej wydajności dysków SSD.

Optymalizacja wydajności dysku SSD

Włączenie AHCI

Podczas pracy z dyskami SSD (Solid State Drives) zalecanym jest korzystanie z tryby AHCI (Advanced Host Controller Interface) (nie IDE).[1] Jedynie z AHCI możliwe jest skorzystanie z następujących technologii:

  • NCQ (Native Command Queuing)
  • LPM (Link Power Management)

Secure Erase przed partycjonowaniem

Przed partycjonowaniem i formatowaniem dysku SSD należy przeprowadzić Secure Erase. Przez co wszystkie bloki dysku zostają przez kontroler skasowane. Zwiększa to wydajność dysku SSD.

Powiększenie Spare Area

Większa apare area zwiększa wydajność i żywotność dysku SSD (Źródło zdjęć: Intel)[2]

Przez większą spare area (Over-Provisioning) zwiększa się wydajność i żywotność dysku SSD.

Spare area może zostać zwiększona jedynie przed sformatowaniem SSD. Możliwe jest to za pośrednictwem specjalnej komendy ATA, lub pozostawienie części niepartycjonowanej. Dalsze informacje na ten znajdują się w akapicie Spare Area artykułu Solid State Drive.

Włączenie ATA TRIM

Jeżeli wykorzystywana jest kompletna powierzchnia dysku SSD to ATA Trim zwiększa również jego wydajność i żywotność.

Optymalizacja poboru energii

Device Initiated Power Management (DIPM) nie zwiększa w prawdzie wydajności, ale wydłuża czas pracy na baterii laptopów wyposażonych w SSD i zmniejsza pobór prądu serwerów wyposażonych w SSD:

  • Włączenie DIPM[3]
    • Windows 7:[4]
      • Sterownik RST firmy Intel aktywuje DIPM w mobilnych systemach
      • Sterownik MSAHCI firmy Microsoft wspiera DIPM, który jest domyślnie aktywny jedynie w Power Saving Mode. Za pośrednictwem powercfg może zostać również włączone w innych trybach
    • Linux:

Wyłączenie defragmentacji

Dyski SSD nie wymagają defragmentacji.[7]

Alignment systemu plików

Błędny alignment partycji prowadzi do tego, że blok systemu plików o wielkości 4.096 bytów zajmuje dwie pages na dysku SSD. Tego niepotrzebnego hamulca wydajności można po prostu uniknąć podczas partycjonowania. Informacje na ten temat znajdują się w artykule Partition Alignment.

Poprawa konfiguracja partycji / systemu plików podczas partycjonowania przynosi korzyści w postaci wzrostu wydajności.[8] W czystym środowisku Linuksa, bez dual bootu, zastosowanie GPT przynosi prosty alignment partycji i systemu plików.[9] W Windowsie obowiązują w odniesieniu do GPT ograniczenia.[10]

Pierwsza partycja jest specjalnym przypadkiem, na jej początku musi pozostać wolne miejsce dla Master Boot Record (MBR). Szczegółowe informacje odnośnie poprawnego alignmentu znajdują się w artykułach CHS i adresowanie LBA dysków#Alignment i Partition Alignment.

System plików w Linuksie

W niektórych postach zalecanym jest zastosowanie ext2 jako system plików w Linuksie. To zalecenie jest trafne w przypadku dysków SSD pierwszej generacji, gdzie księgowanie systemu plików miało negatywny wpływ na wydajność. Korzyści księgowania (krótsza kontrola systemu plików po błędzie) są przez to tracone.

W aktualnych dyskach SSD z garbage collection i TRIM zalecanym jest natomiast ext4, gdzie nowe funkcje minimalizują Write Amplification.[11] W dyskach SSD z garbage colelction i TRIM system plików ext4 umożliwia korzystanie z jego nowych funkcjonalności, delayed allocation, RAID stripe-alignment jak i korzyści wynikających z ksiegowania.[12]

Co wpływa na wydajność serwerów z dyskami SSD

Co wpływa na wydajność serwera z dyskami SSD, (źródło: Intel) 1
Co wpływa na wydajność serwera z dyskami SSD, (źródło: Intel) 2

W Optimizing Solid-State Drive (SSD) Performance for Data Center Applications (SSDS001) z Intel Developer Forum 2011 pokazuje Steven Wells i Tahmid Rahman, które rzeczy maja wpływ na wydajność serwera z dyskami SSD:

  • Request Size
  • Queue Depth
  • Performance vs. Density
  • Read/Write Mix
  • % Random access
  • Over-provisioning
  • Data Entropy
  • Prior State of the Drive

Odnośniki

  1. ↑ http://intelstudios.edgesuite.net/idf/2010/sf/aep/SSDS003/SSDS003.html Slide 6
  2. ↑ Over-provisioning an Intel SSD (Intel)
  3. ↑ http://intelstudios.edgesuite.net/idf/2010/sf/aep/SSDS003/SSDS003.html Slide 9
  4. ↑ http://www.microsoft.com/whdc/system/pnppwr/mobile_bat_Win7.mspx
  5. ↑ http://www.thinkwiki.org/wiki/How_to_reduce_power_consumption#SATA_Link_Power_Management
  6. ↑ http://kernelnewbies.org/Linux_2_6_24#head-f29764e7ef293be84e2f8aa1b08b8816b15ebfca
  7. ↑ http://intelstudios.edgesuite.net/idf/2010/sf/aep/SSDS003/SSDS003.html Slide 23
  8. ↑ http://thunk.org/tytso/blog/2009/02/20/aligning-filesystems-to-an-ssds-erase-block-size/
  9. ↑ http://thunk.org/tytso/blog/2009/02/20/aligning-filesystems-to-an-ssds-erase-block-size/#comment-1788
  10. ↑ http://thunk.org/tytso/blog/2009/02/20/aligning-filesystems-to-an-ssds-erase-block-size/#comment-1802
  11. ↑ http://en.wikipedia.org/wiki/Write_amplification#Factors_affecting_the_value
  12. ↑ http://thunk.org/tytso/blog/2009/02/20/aligning-filesystems-to-an-ssds-erase-block-size/#comment-1786

Dalsze informacje

Powiązane artykuły

Dyski SSD M.2 i mSATA w serwerach Thomas-Krenn
Do artykułu
Secure Erase na dysku SSD
Do artykułu
SSD overprovisioning z hdparm
Do artykułu