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固态硬盘真的不需要整理碎片吗?

 pgl147258 2014-12-07

一般来说大家都是说固态硬盘不需要整理碎片,可以我发现使用硬盘整理工具的时候都会提示说需要整理,一般还会显示检测到SSD,难道说固态硬盘有一种专门的整理方式吗?不过也有人说只是因为那些硬盘整理软件的厂商还怕固态硬盘的普及影响自己的业务才这么显示的,实质上还是按HDD的整理方式,对固态硬盘有害, 但是连微软Windows自带的碎片整理工具都这样呢,不会这种原因吧?

清蓝的回答(78票)】:

如果用接送孩子上学来比喻硬盘的数据读写,则

机械硬盘:相当于统一用一辆校车(磁头)接送(读写)全市(整个硬盘)的孩子(数据),如果能让孩子们都搬家挨在一起住(碎片整理),则校车的接送会很有效率;

固态硬盘:相当于每家都是家长开车接送孩子,这样孩子们的家是否挨在一起丝毫不影响接送效率,你非要让大家都搬家到一起住(碎片整理),只会是劳民伤财(增加擦写次数),没有任何意义;反而是大家分散住更有效率,可以缓解局部交通压力(均衡存储单元的擦写次数,避免局部过早达到擦写寿命的极限)。

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  1. 碎片整理是让数据尽量集中并且连续存放,这样机械硬盘的磁头读取的时候可以效率更高;

  2. 固态硬盘由于读写的原理与机械硬盘不同,就算进行碎片整理,并不能提高性能或效率;

  3. 整理工具往往是根据硬盘分区存储数据的碎片化程度决定是否提示,可能并不考虑是否固态硬盘;

  4. 固态硬盘存储单元的擦写次数十分有限,一般情况下尽量避免不必要的数据擦写,比如碎片整理;

  5. 同样由于上一条原因,固态硬盘内部有芯片会尽量让整个硬盘的存储单元使用频率均衡化,自动将新增数据放到使用频率较低的区域,这客观上导致数据存储很分散。也就是说固态硬盘的数据本来就应该是分散和碎片化的,这是正常的并且对硬盘寿命有好处。(很多人不建议固态硬盘分区,也是想避免有些区域超负荷有些区域闲置)

【李遥的回答(53票)】:

谢邀

固态硬盘(SSD)每个块的读取时间都是恒定的,不像机械硬盘读取物理连续的扇区才有最快速度(因此机械硬盘才要“整理碎片”)。而且SSD的写入寿命(按次数)比机械硬盘少一到两个数量级,经常整理硬盘会大大加速老化。事实上,微软官方也不推荐对SSD进行碎片整理:Windows 7 & SSD: defragmentation, SuperFetch, prefetch

另外,SSD暴露给上层软件系统的是“逻辑块”,由控制器来映射到底层的闪存芯片上的物理块。(绝大多数情况下)软件无法绕过控制器直接管理物理块。而且不同于机械硬盘的是,SSD的逻辑块到物理块的映射是高度复杂和相当动态的(题主关注的读平衡问题已经被控制器算法考虑到了,另外控制器还要考虑写平衡、垃圾回收、坏块替换等问题),也不适合上层软件来管理

【Rio的回答(18票)】:

普通用户日常使用,只要用稍微现代一点的文件系统(NTFS for Windows, ext3/4 for Linux, HFS+ for OS X),不管是机械硬盘还是固态硬盘都不需要手动整理碎片,效果微乎其微。

【知乎用户的回答(5票)】:

机械硬盘的瓶颈在于寻道时间,因此要减少文件的分散程度。

“磁盘碎片整理"的意义便是物理上把硬盘上代表某个文件的区块合并在一起的过程

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闪存的弱点在于写入次数的寿命,垃圾回收和单个DIE的速率有限。

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针对单个DIE速率有限,寻道时间极短的特点,闪存要求文件尽可能平均分散至每一个芯片里。

当然,在同一个DIE里怎么做,我就不知道了。但是这一定会导致电脑看到的闪存内的地址是逻辑地址,而非实际的物理地址。

针对写入次数寿命有限,抹除时只能以”块“为最小单位的特点

意味着闪存不能在删除数据的同时直接执行抹除操作,而要等到整一块都被标记为已删除/空后才可行动。但是也不能等到整个闪存里都塞满了恰好部分内容被标记为删除,部分被占用的情况。又要减少/平均化抹除操作。

这些也需要专门的管理芯片。

那么,为了要尽可能把已标记为删除但未擦除的区块回收(也就是擦除)---这个是闪存的磁盘整理。

在操作系统的层面出现了TRIM指令。TRIM可以帮助固态硬盘更好的执行垃圾回收工作。

【知乎用户的回答(1票)】:

【Sean Wang的回答(1票)】:

在2013年的今天, 我想郑重的说, 请不要进行磁盘碎片整理.忘了他吧

碎片整理这个概念是伴随着fat32文件系统和机械硬盘产生的. 因为fat32 是用排队的方法存取文件,机械硬盘上连续的空闲扇区存放文件整体, 随着早先存放的文件的删除, 被删除的部分空闲出来可以存放其他文件, 但如果连续扇区空间不够那就要把后来的较大文件分成几份存放. 如此反复, 不连续的文件愈来愈多. 然而机械硬盘的长处在于连续的扇区读取, 但短处却在于物理的磁头寻找文件块的过程,打比方你坐电梯送快递, 你是喜欢从1楼2楼连续送到20楼还是1楼20楼7楼6楼这样的乱续呢?电梯运行的过程好比机械硬盘移动磁头的过程, 所以早先的重新安排文件存放的方法对当时的磁盘读写的确有点作用.

然而, 从xp时代开始, 我们的电脑逐渐换了ntfs文件系统, 与fat32在存放文件的策略上是有区别的, 针对fat32这种容易产生碎片的策略有了改进. 硬盘的磁头移动策略和操作系统的文件系统算法和外设缓冲算法都在进步, 碎片变少, 磁盘读取策略和缓冲策略有改进, 根本没必要在机械硬盘上进行磁盘碎片整理, 因为windows速度真正的瓶颈是它庞大的注册表.

以上说的是机械硬盘, 至于固态硬盘ssd, 频繁的写操作对于ssd就是自杀, 多写一次闪存单元寿命少一次.从工作原理来说压根没有旋转的盘片和磁头(想像一下磁带和闪存mp3的感觉), 随机读取也就是任意位置的读取速度一样, 文件不连续又有什么关系?

这个概念在今天就是糊弄人的,当年糊弄人的可能性也不小.你想 你有n个小时整理的功夫, 还不如格式化重装一遍痛快, 反正不长时间以后还要变成那样 . 吐槽一下在linux这样的ext文件系统下压根没这概念.

结论: 除了心理安慰, 磁盘碎片整理没有任何用处, 纯让硬件烧电罢了, 还得让你惦记, 何苦.

【匿名用户的回答(4票)】:

……

NTFS 格式的机械硬盘都不需要整理了好伐……

什么年代了,恍惚我来到了十年前……

【知乎用户的回答(1票)】:

居然知乎投票这么高的也是错误回答,还没有人求证。真是无语。

有文件系统,就有碎片。

更高级的说法,有固定长度的数组来存储不等长的数据,必然产生碎片。

和硬件一点关系都没有。明明就是文件系统导致碎片。

大块顺序传输磁带,磁盘,SSD相比优势很大么?机械设备并没有被数量级的甩开。

OS控制文件系统存到硬盘/SSD 不同的块区,中间当然产生碎片,内存管理道理也一样。

也许我的回答还不够精确,但起码我会用脑子思考问题的正确性。

哀其不搜,怒其不思。

【知乎用户的回答(0票)】:

win7和win8都会自动关闭对固态硬盘的整理 你说xp?2001年xp发布的时候还没有固态硬盘

【李浩博的回答(0票)】:

没什么必要,不过也不要妖魔化,只要你剩余空间足够多,磨损均衡算法可以保证不会有哪块闪村芯片先被写坏。如果想详细了解,可以Google 写入放大。

【知乎用户的回答(0票)】:

你的理解是错误的,固态硬盘在存储数据时即会根据控制器算法将数据分为多份存储在不同的区块上,读取时从这些区块同时读取,不存在通过整理将数据分散以提高读取速度的过程。

【蒋大旺的回答(0票)】:

只要固态硬盘支持trim就好了,不需要其他整理的。

【韩越的回答(0票)】:

不需要碎片整理。因为固态硬盘本来就是靠把文件碎片化存放来提高读写效率。

但定期做垃圾回收很有必要,也就是Trim。

【杨眀的回答(0票)】:

从提升性能的角度,整理碎片有效。

连续存放的文件,可以减少系统底层操作次数,提升性能。

比如:长度为两扇区的文件,若连续存放,读或者写只需一次,但不连续存放的话,读或者写都要两次。

【张宁的回答(0票)】:

从碎片产生的角度来讲,需要。

从固态硬盘的读取速度来讲,不需要。

——

在整理磁盘碎片之前,我觉得应该先简单的(关于NTFS和ext的文件访问机制和簇的概念,我觉得我解释不明白,所以请原谅我直接略过了……)弄明白磁盘碎片是怎么产生的。

以Windows的系统为例,新建一个文本文件1.txt,给他写入几个字母ABC。再新建一个文本文件2.txt,给他也写入几个字母XYZ。在Windows里,2.txt在硬盘磁道上是紧挨在1.txt后面的,这样就导致当我们在1.txt里面再次追加几个字母HIJ的时候,HIJ就放在了2.txt的后面,他和ABC虽然都是1.txt的内容,但是被放在了两个地方。而且,当我们删掉了2.txt这个文件后,原来的2.txt的地方都变成了0,1.txt还是放在了两个地方,这就是所谓的磁盘碎片了。当读取1.txt这个文件的时候,要分别从ABC和HIJ那里把文件内容读取出来,这样理论上会降低速度。但是,相对于SSD的寻址速度来讲,这点时间实在可以忽略不计了。

可能你觉得自己平时不怎么修改文件,应该不会有这样的问题产生。可是很不幸,你忘了临时文件和虚拟页面文件。

那如何才能避免磁盘碎片的产生呢?

很遗憾的说,是个操作系统(包括Linux)都会产生碎片,只是多少的问题。

——

PS:虽然没太看懂你是怎么理解的,但感觉你的理解和Linux的文件存储机制颇为类似,题主可自行google。

【马冉的回答(0票)】:

那为什么数字公司的卫士里面还有整理碎片的功能。。。

原文地址:知乎

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