[顺带科普]关于固态硬盘的“冷数据”问题,及其导致的读取性能下降的解决

南宫浩

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    众所不一定都周知~~~~我们用来记录文件数据的所有的载体,它的信息记录都是有“寿命”的。

    存放的时间太长的话,磁带、磁盘会消磁,光盘会裂、木牍竹简会朽坏、纸张会腐烂、墨迹会褪色~~~就算你“把字刻在石头上”,它也会被漫长的岁月风化剥蚀。

    不过以上这些情况我们一般可以容忍,因为它们的信息寿命足够长久。

    但固态硬盘这东西的信息寿命问题就有点严重了,甚至严重到了影响我们使用体验的程度。

    众所不一定都周知~~~~固态硬盘是通过在其划定的区块单元内储存电子的方式来记录数据的。最早的SLC闪存芯片,它每个单元就只有两种状态(1的2次方):储存的电子量高于某个值就是1,低于某个值就是0——也就是1BIT的数据,然后通过这一系列的二进制的1和0来记录数据信息。再后来的MLC闪存,每个区块有2的2次方、也就是四种可记录的状态,也就是2BIT的数据,以此类推,TLC能记录3BIT、QLC能记录4BIT,未来或许还会有PLC能记录5BIT。。。。。


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    总之,每次固态硬盘的比特规格升级都会使同等数量单元的信息密度提升一倍,反应在生产销售上,就是同价格的固态硬盘容量显著提高,或者同容量的固态硬盘价格显著降低。


    但是这就牵涉到一个问题——因为量子隧穿效应的熵增原理,闪存单元里储存的电子是会慢慢泄露的。

    当闪存芯片使用SLC技术的时候,主控在读取的时候只需要判定单元内的电子量“多”还是“少”,所以对单元内的电子泄露还不会那么敏感,所以闪存内记录的数据的“寿命”还是比较可靠。
    但是当闪存技术发展到QLC这种程度,并且随着芯片制造工艺的进步,微电路尺寸变得越来越细微以后,闪存单元内的电子泄露就会变得越来越敏感,固态硬盘里的数据变得越来越难以正确读取,表现出来的症状就是:用户会觉得自己的固态硬盘读取性能越来越差,甚至某些数据在拷入以后过了一两年就变得损坏失效。就好像是写在纸上的字迹会慢慢褪色无法辨认一样。

    症状比较有代表性的产品,比如这两年西数的“冷数据门”事件~~~~其他厂家的产品也会有这个问题,只是不像西数那么“表现突出”。

    注意,这里说的“冷数据”问题,并不仅仅指“硬盘放在柜子里不通电”。实际上,你就算硬盘插在电脑里天天通电,甚至里面的数据你每天都要读取调用,它也仍然会慢慢“褪色”。因为“读取”是不会给数据“加温”的!


    要想给数据“加温”,使它们“重新清晰”,就需要把数据重新写入一遍。

    比较简单的办法是把硬盘里的数据全都拷贝到另一个硬盘里去,然后清空原硬盘,再把数据拷贝回去。但是这个方法的弊端是:1,你需要额外准备一个大容量的硬盘以便来回拷贝数据。2,如果你硬盘里的东西很多,这种操作会耗费大量的时间。

    所以我找到了一个工具:DiskFresh,可以很方便的来做这件事。
    (软件下载在最下面的“附件”)

    操作方法:
    1,解压、运行。
    2,选中你想要“加温”的分区。
    3,点击下面的“Refresh selected”按钮,然后点击“Just Refresh”
    4,等待下面的读条完毕。

    1111111111.jpg


    这个“加温”过程可以随时暂停或停止,不会损坏硬盘数据。在运行这个软件之前,尽量把电脑上能关的东西都关掉。C盘里的某些数据可能无法覆写(因为正在被系统占用),解决办法是把这软件放在U盘里并用U盘启动WinPE来运行以便绕开系统占用。

    另外需要注意:这种“加温”就是把硬盘里所有的数据重新覆写了一遍,所以这种操作是会消耗硬盘的擦写寿命的!所以,不要频繁的进行,一般间隔半年或一年这样搞一次就行。

    另外的另外~~~~我发现这个软件不支持覆写多块固态硬盘组建的“带区卷”。。。。。算是个缺陷。。。。
     

    附件

    • diskfresh.zip
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    查理王查理

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      感谢南宫老师
      造福同行
      先去学习一下!
       

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      如果我们有几个月没看到南宫浩在航母发帖,那我们可能遇到了褪色问题。
      把南宫号的ID删了重新重建一个,他就会回来了发个帖了!
       

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        冷数据读盘还是最好的,虽然对寿命有损伤