恢复性能并估计用过的 SSD 驱动器的寿命？

Question

我的旧 128 GB SSD 驱动器现在大约有一年半的时间了，我已经升级到另一个驱动器。

我想清理我的旧 SSD 以...

• 将其性能恢复到接近新的水平

• 修复它并通常对其进行健康检查

我该怎么做？

Answer 1

在 Linux 上，只需运行

hdparm --trim-sector-ranges start:count /dev/sda

传递要修剪的块范围而不是start和count和 SSD 设备代替/dev/sda。它的优点是速度快且不会在驱动器上写入零。相反，它只是向 SSD 控制器发送 TRIM 命令，让它知道您不关心这些块中的数据，并且它可以自由地假设它们在其垃圾收集算法中未使用。

您可能需要以 root 身份运行此命令。由于此命令极其危险，会立即造成重大数据丢失，因此还需要将--please-destroy-my-drive参数传递给hdparm（我没有在命令行中添加此参数，以防止复制粘贴导致数据意外丢失。）

在上面的命令行中，/dev/sda应替换为您要向其发送 TRIM 命令的 SSD 设备。start是 TRIM 的第一个块（扇区）的地址，并且count是从该起始地址标记为空闲的块数。您可以将多个范围传递给命令。

在我的带有 128GB Crucial RealSSD C300 的笔记本电脑上的 Ubuntu 11.04 上使用 hdparm v9.32 亲自完成后，我必须指出一个问题：我无法将磁盘块总数 (0:250069680) 作为范围传递. 我手动（基本上是手动“二进制搜索”）找到了一个足够大的块计数值（40000），并且能够在 40000 个范围的序列上发出 TRIM 命令以释放整个磁盘。可以使用像这样的简单 shell 脚本（在 Ubuntu 11.04 下在 root 下测试）来做到这一点：

 # fdisk -lu /dev/sda

 Disk /dev/sda: 128.0 GB, 128035676160 bytes
 255 heads, 63 sectors/track, 15566 cylinders, total 250069680 sectors
 ...  

要擦除整个驱动器，请获取该扇区总数并将以下行中的 250069680 替换为该数字并运行（添加--please-destroy-my-drive）：

 # i=0; while [ $i -lt 250069680 ]; do echo $i:40000; i=$(((i+40000))); done \
 | hdparm --trim-sector-ranges-stdin /dev/sda

你完成了！您可以尝试使用hexedit /dev/sdabefore 和 after读取磁盘的原始内容，并验证驱动器是否丢弃了数据。

当然，即使您不想使用 Linux 作为机器的主要操作系统，您也可以通过启动 Live CD 并在驱动器上运行来利用此技巧。

Answer 2

首先，让我们首先了解导致性能下降的原因。在不知道这一点的情况下，许多人会提出不适当的解决方案（正如我已经看到的那样）。整个困境的症结基本上归结为以下事实，引用自维基百科。记住它，这很重要：

对于 NAND 闪存，读取和编程操作必须一次一页地执行，而解锁和擦除必须以块方式进行。

SSD 由 NAND 闪存组成，而闪存由“块”组成。每个块包含许多“页面”。为简单起见，假设我们刚刚购买了一个闪亮的新 SSD，其中包含一个巨大的单个内存块，并且该块包含 4 个空页。

为了清楚起见，我用 ?、1 和 X 区分了空页、已用页和已删除页。关键是从控制器的角度来看，每一个之间都存在差异！它不像 1 和 0 那样简单。因此，首先，我们新驱动器上的页面如下所示：

?, ?, ?, ? （全部为空）

现在，我们将一些数据写入驱动器，它最终被存储在第一页中，因此：

1, ?, ?, ?

接下来，我们写更多的数据，这一次足够它需要两页，所以它最终被存储在第 2 和第 3 页：

1, 1, 1, ?

我们的空间快用完了！我们决定我们真的不需要我们写的初始数据，所以让我们删除它以腾出空间。：

X, 1, 1, ?

最后，我们需要存储另一大数据集，这些数据将消耗剩余的两个页面。这就是在没有修剪的驱动器中性能下降的地方！！从我们的最后一个状态到这个：

1, 1, 1, 1

...需要比大多数人意识到的更多的工作。这也是因为闪存只能以块方式擦除，而不是页面方式，这正是上述最终转换所要求的。TRIM 和非基于 TRIM 的 SSD 之间的区别在于执行以下工作时！

由于我们需要利用一个空页和一个删除页，所以SSD需要首先将整个块的内容读入一些外部存储/内存，擦除原始块，修改内容，然后将这些内容写回块. 它不像“写”那么简单，而是现在变成了“读-擦除-写”。这是一个很大的变化，在我们写入大量数据时发生它可能是最不合适的时间。如果提前恢复“已删除”的页面，这一切都可以避免，这正是 TRIM 打算做的。使用 TRIM，SSD 要么在删除后立即恢复我们删除的页面，要么在它的 TRIM 算法认为合适的其他适当时间恢复。但重要的是，使用 TRIM 时，在写入过程中不会发生这种情况！

如果没有 TRIM，我们最终将无法避免上述情况，因为我们将数据填满了我们的驱动器。值得庆幸的是，一些较新的 SSD 不仅仅是 TRIM，并且在硬件级别在后台有效地执行与 TRIM 相同的事情，而无需必要的 ATA 命令（有些人称之为垃圾收集）。但是对于我们这些不幸没有两者的人来说，重要的是要知道向整个驱动器写入零不足以恢复原始性能！！！！！！将全零写入驱动器并不向控制器指示闪存中的页面可自由写入。在不支持 TRIM 的驱动器上执行此操作的唯一方法是使用诸如HDDErase（通过 Wayback Machine）之类的工具在驱动器上调用 ATA 安全擦除命令。

我相信有一些早期的 SSD 只在删除分区或 Windows 7 的“diskpart clean all”之类的东西时支持 TRIM，而不是在删除单个文件时支持。这可能是旧驱动器在执行该命令时似乎恢复性能的原因。不过这对我来说似乎有点朦胧......

我对 SSD 和硬件/小工具的大部分知识一般来自anandtech.com。我以为他写了一篇很好的文章来解释所有这些，但对于我的生活，我找不到它！

Answer 3

显然，标准建议是对全零进行全驱动写入。我不完全确定为什么这有帮助（很多写入最终不会杀死 SSD 吗？），但它似乎得到了主要供应商 SSD 支持论坛的认可。

因此，要在 Windows 中执行此操作：

• 以管理员权限启动命令提示符
• 执行命令 diskpart

进入该实用程序后，您将看到一个DISKPART>提示并发出以下命令：

DISKPART> list disk
DISKPART> select disk x

显然，在继续之前，请确保您选择了正确的 SSD 驱动器！

DISKPART> clean all
DISKPART> create partition primary
DISKPART> format quick fs=NTFS 

这里神奇的是clean all它会将所有零到驱动器：

如果指定 all 参数，则每个扇区都可以清零，并且可以删除驱动器上包含的所有数据。

这样做之后，我可以确认磁盘性能大幅提升。

Answer 4

我还找到了一个工具，SSD Life Pro。对我来说有一些坏消息。

至于它如何计算，它使用 SMART SSD 指标。显然它试图根据 SMART 数据进行预测：

• SSD 所基于的闪存的使用寿命限制为每个单元 10,000 次写入
• 大多数驱动器还在其 SMART 参数中显示有关写入和/或读取信息的数据

这很棘手，因为它还需要知道数据何时被写入以进行估计，但这里是基础数据：

01 读取错误率 7
09 开机小时数 7085
0C 电源循环计数 318
B8 初始坏块计数 15
C3 程序失败块计数 0
C4 擦除失败块计数 0
C5 读取失败块计数 0
C6 读取扇区 5468243171
C7 写扇区 41640920876
C8 读命令 100482453
C9 写命令 417315851
来自闪存的 CA 错误位 345270
具有可纠正位错误的 CB 读取扇区 340001
CC 坏块满标志 0
CD 最大 P/E 计数规格 5000
CE 最小擦除次数 3774
CF 最大擦除次数 65348
D0 平均擦除次数 4837
D1 驱动器剩余寿命 4

可怕的数字是剩余驱动寿命，即 4.. %！

以及由此产生的计算：

型号：CRUCIAL_CT128M225
大小：128 GB
序列号：xxxxxxxxxxxxxxxxxx456
固件：2030
通电次数：318    
驱动器/操作系统中的 TRIM 支持：启用/启用
工作时间：9个月16天5小时
读取的数据总量：2607.46 GB
写入：19855.94 GB

作为记录，该驱动器最初是在 2009 年 10 月购买的，所以它已经使用了一年半多一点。

Answer 5

我发现通过驱动器写入零并不是最好的方法。虽然它可能在短期内有所帮助，但我发现它绝对没有将我的驱动器恢复到其全部性能（我有一个相当旧的非 TRIM 支持的 Intel-SSD）。经过一年左右的大量使用后，当 SSD 尝试写入任何文件时，我开始遇到 1-2 秒的冻结，即使在将 SSD 归零之后也是如此。

我发现的唯一的事情完全恢复的表现是一个安全擦除使用hdparm。我已经养成了每 6 到 12 个月安全擦除一次我的 SSD 的习惯，当它开始出现一些小问题时。Macrumors 上的某人制作了一个关于如何为 mac* 设备执行特定于mac 的教程。

根据我所看到的所有声明，安全擦除会向 SSD 发送一个特殊命令，使其将所有扇区设置为零的级别要低得多，然后只是使用dd或其他东西。

Answer 6

在 Mac 上，查看digilloydTools DiskTester。还有一些有趣的数据点可以查看修复对驱动器性能的影响。