Windows7 Trim详解以及主流SSD使用初步指南

Win7+SSD=Give You Wings，Windows7 Trim详解以及主流SSD使用初步指南来上过SSD阵列之后，想草草发个评测就了事。却在昨天晚上得到一次随意跑出的Crystal Disk Mark结果后，发现SSD速度快，并不是一件简单的事。鉴于国内几乎没有相关的资料可供查询，而到英文网站查询相关资料对于很多人来说又是个不小的困难，所以这篇帖子应该对大家理解SSD以及Windows7 Trim有所帮助。
对于SSD的，这里不多做解释，只是提一提比较有代表性的特点：
寻道时间=0，小文件和随机读写速度快，持续读写速度也超过机械硬盘。NAND寿命较长，无机械结构，更容易保存等等。

不过这里需要首先澄清几点：
1.选择一块大厂出品的SSD是必要的，技术实力不强，或是贴牌，甚至山寨的SSD，由于固件开发能力弱，或者根本没能力开发SSD固件，会直接导致SSD失去其应有的性能。（这一点在后面会有说明）

2.很多人认为SSD寿命令人担忧，但NAND闪存的读写寿命理论上是远远超过机械硬盘的。所以，造成SSD寿命短的原因，其实是固件或者主控的写策略。一块好的SSD，会通过合理的写策略避免在长时间数据读写时，重复擦写同一片区块。这样能保证SSD拥有其应有的使用寿命。

3.使用SSD，Windows7绝对是不二的选择，并且即使不组磁盘阵列，单块SSD的表现也能让人折服。

4.无缓存的SSD不建议使用。

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一. Windows7针对SSD的优化

由于SSD是新生实物，因此，只有最新的系统才能针对其特点作出优化，使其发挥最大性能。Windows7在识别到SSD后，会关闭碎片整理，SuperFetch等一系列在机械硬盘上的动作。但很多人把这些机制误认为是Trim。

由于SSD固件自身会在系统待机或者轻载时自动整理磁盘碎片，再加上SSD存储结构跟机械硬盘完全不同，因此Windows的磁盘整理不再适合SSD。至于SuperFetch，SSD寻道时间为0，所以也用不上了~~

二.什么是Trim

Trim又叫Disable Delete Notify。Trim启用的验证方法：用管理员权限打开，输入fsutil behavior QUERY DisableDeleteNotify

DisableDeleteNotify = 0  Trim启用
DisableDeleteNotify = 1  Trim未启用

原本在机械硬盘上，写入数据时，Windows会通知硬盘先将以前的擦除，再将新的数据写入到磁盘中。而在删除数据时，Windows只会在此处做个标记，说明这里应该是没有东西了，等到真正要写入数据时再来真正删除，并且做标记这个动作会保留在磁盘缓存中，等到磁盘空闲时再执行。

这样一来，磁盘需要更多的时间来执行以上操作，速度当然会慢下来。

而当Windows识别到SSD并确认SSD支持Trim后，在删除数据时，会不向硬盘通知删除指令，只使用Volume Bitmap来记住这里的数据已经删除。Volume Bitmap只是一个磁盘快照，其建立速度比直接读写硬盘去标记删除区域要快得多。这一步就已经省下一大笔时间了。然后再是写入数据的时候，由于NAND闪存保存数据是纯粹的数字形式，因此可以直接根据Volume Bitmap的情况，向快照中已删除的区块写入新的数据，而不用花时间去擦除原本的数据。

以上就是Trim的原理以及真正作用。

三.为什么SSD在长时间使用后会出现性能下降

SSD在长期，或大量读写后，仍然会产生磁盘碎片。早期的SSD固件内并没有自动整理碎片机制，而Windows的磁盘整理对于SSD又并不适用，因此只能眼睁睁看着磁盘性能越来越差。
但造成性能下降的原因还不止这一个，即使是支持自动整理碎片以及Trim机制的SSD，也会出现这样的情况。

原因仍然跟上面的Trim原理密切相关。由于Volume Bitmap是快照，因此Windows必须清楚的知道，哪些区块中的数据是已经被删除掉了的。如果由于种种原因，Windows根本不知道磁盘的这些区块的情况，系统就只能按照对待机械硬盘的方式来操作SSD，只能向磁盘本身写标记，写入数据之前也会先擦除以前的数据，即使这里什么也没有。

四.Trim的启用是有前提的

有支持Trim的SSD，也使用了Windows7，却也不一定就能开启Trim。由于Trim是微软的东西，所以初步只支持Microsoft编写的标准驱动。如果是一块支持Trim的单盘，就必须使用微软的标准磁盘驱动器驱动。而如果是阵列，就一定会用到第三方驱动程序。但比较奇怪的是，在安装Intel最新的Matrix Storage驱动之后，Trim机制居然正常工作了。

不过其他Raid芯片运气就没那么好了，使用AMD芯片组，5i等方式组成的阵列，Trim都没能正常启用。

五.怎样让Trim+SSD发挥出最大性能

    如果你只是购买一块支持Trim的SSD，再为它装上Windows7，也没有发挥出最大性能。原因很简单，因为新磁盘为空，Windows的Volume Bitmap根本没被建立。Windows只能按照对待机械硬盘的方式处理SSD。但有趣的事情发生了，你会发现，新的SSD得出的测试结果虽然不尽如人意，但在使用一段时间之后，速度竟然不降反升！

    下面就是我的Vertex 60G*2 Raid0在使用前后的速度对比：

    刚买来，装好系统之后的速度

 

使用一段时间后的速度

    读取速度增加很明显，但写入速度却有所降低。

    原因？通过一段时间的使用后，一部分区块经过了读写操作，Volume Bitmap中建立了相关快照，速度自然快很多，而写入速度变慢是由于硬盘长期处于工作状态，碎片整理功能没有运行。在注销并闲置一段时间后，速度继续提升：

 

那么怎样才能让SSD从一开始就处于最佳工作状态？

    答案是人为向固态硬盘中写入大量数据，将SSD全部填满，然后删除所有填入的数据以及所有不需要的文件（比如临时文件等），当然，这个操作必须是在Windows7下面进行，并且Trim已经启用，在删除数据之后，再重启系统，闲置一段时间。这样一来，Windows7会立即建立整个磁盘的Volume Bitmap快照，SSD固件也自动整理碎片，全面提升速度：

    SSD被填得一点不剩...........

   然后删除，放几个小时之后，金子闪光了。

    最快读取速度直接突破500M/s，比这块Vertex标称的230M/s*2还快不少，写入速度也直接上到200M以上。4k小文件读写速度也得到一定提升。SSD+Trim的真正威力到现在才被发挥出来~~~~

    至此，Trim+SSD这一部分就先暂时告一段落。

    下面准备收集主流SSD的各种使用技巧和资源，慢慢编辑吧，一时半会儿也弄不完........