如果没有 TRIM，磨损均衡功能是否正常？

Question

无论是 UEFI、手机还是 SSD，三星显然都不是特别擅长执行标准。不幸的是，几年前，我为我的笔记本电脑购买了三星 SSD 840 PRO 系列 SSD，此后我一直在使用它（这是在所有有关其不符合标准的实现的信息公开之前）。这是一个非常好的 SSD，除了异步 Trim 无法正常工作，也就是说它会删除不应该删除的数据。因此，Linux 上不使用 Trim，因此人们的数据不会丢失（在某些三星 SSD 型号上禁用 Trim 之前发生过这种情况）。

因为我经常使用这款 SSD：禁用 Trim 对 SSD 磨损均衡能力的影响有多大？

我无法找到关于 SMART 数据的不同属性的含义的特别好的和可靠的信息。主要是人物和文章，几句话之后基本上都是猜测和自相矛盾。

这篇维基百科文章说：

每个驱动器制造商都定义了一组属性，并设置了阈值，超出该阈值属性在正常操作下不应通过。每个属性都有一个原始值，其含义完全取决于驱动器制造商（但通常对应于计数或物理单位，例如摄氏度或秒），这是一个标准化值，范围从 1 到 253（其中 1 代表最坏情况，253 代表最好）和最差值，代表最低记录的标准化值。属性的初始默认值为 100，但不同制造商可能有所不同。

首先：鉴于其标题是“已知 ATA SMART 属性”，该内容的相关性如何？它是否适用于通过 SATA 连接的 SSD？

为什么值的范围是 1 到 253？0、254 和 255 是怎么回事？是否使用了 100 以上的值？

我的 SSD 的 SMART 数据如下所示（根据gnome-disks）：

没有大于 100 的值。

我有很多外部 HDD，但只有这一个 SSD（这是内部 SSD），因此我无法将其 SMART 数据与我知道使用量的其他 SSD 的数据进行比较。但我认为我的 SSD 磨损级别计数的原始值为 245，这意味着 SSD 的存储单元平均已写入 245 次。请告诉我这是否正确，读取是否也算在内，是否只是指定存储空间（256 GB）的245倍或指定存储空间+保留存储空间（用于替换故障部件）。

我的 SSD 的标准化磨损级别计数为 93 是否意味着它的使用寿命已接近三分之二 ({1, ..., 253}) 还是已经相当好 ({1, ..., 100})？

最后一个问题：如果只有异步 Trim 会导致数据丢失，为什么 Linux 会与这些 SSD 一起禁用 Trim？

输出$ sudo smartctl /dev/sda -a： http: //pastebin.com/Prf7NzwN

我为了回应评论中的讨论而创建的相关问题：https://unix.stackexchange.com/questions/333635/enabling-synchronous-trim-only

Answer 1

要回答核心问题，是的，但是您的驱动器性能不佳。（我已将 SMART 数据重新发布到 GitHub Gist。）

您的 SMART 统计数据表明您已向驱动器写入 21.5 TiB（总共写入 46248065971 个 LBA，每个 512 字节）。这是 86 个完整驱动器写入的主机写入量（原始 NAND 为 256 GiB）。但是，您提到驱动器的底层 NAND 已被写入超过 245 次。换句话说，驱动器写入的数据几乎是您实际发送到驱动器的数据的三倍。这称为写放大。

为了解释这是怎么回事，我将总结我写的另一个答案中的一些内容。NAND 闪存由一系列块组成，每个块有多个页。数据可以写入单个页，但必须在整个块中擦除，并且包含数据的页在擦除之前不能重写。为了避免不必要的擦除块和重写数据，SSD将写入分散到不同的块上，并将旧数据标记为无效；驱动器尝试避免擦除块，直到每个块内的所有页面都被标记为无效。如果没有足够的可用空闲页，这种情况就会崩溃，在这种情况下，驱动器被迫擦除包含有效数据的块并在其他地方重写该数据，以便为新数据释放空间。因为这意味着相同的数据会多次写入底层 NAND，这种不良行为称为写入放大。

缺少 TRIM 意味着驱动器最终会将已删除的数据视为有效数据，从而减少驱动器可用的可用空间量。驱动器最终的表现就好像它完全已满，即使实际上并非如此。

要回答您所写的问题，驱动器应继续正确磨损级别，尽可能在 NAND 上分布写入。了解三星，如果他们的算法不能在完整的驱动器上正确执行此操作，我会感到非常惊讶。然而，它会不断重写已经写入的数据，从而降低性能并降低耐用性。鉴于 TRIM 不可用，您最好的选择是过度配置驱动器，或为分区分配小于完整 (256 GB) 的容量（例如 200 GB）。但是，您需要对驱动器进行安全擦除才能使其正常工作，这意味着必须先备份所有内容，然后再恢复。鉴于驱动器的容量有限，我也不确定您是否能够在不耗尽空间的情况下有意义地减小分区大小。

至于您对SMART数据的解读：

• 是的，在三星和许多其他 SSD 上，磨损均衡计数的原始值是驱动器上所有 NAND 的平均写入次数。这确实意味着您的驱动器的 NAND 平均已完成 245 个完整写入周期。请参阅三星SSD“Wear_Leveling_Count”的含义。
  • 这是基于原始 NAND 容量，包括任何空闲空间。
  • 读取不计入此数字（除非 SSD 由于读取干扰而必须重写数据）。
• 标准化值的确切范围因驱动器制造商而异，但在大多数驱动器上，磨损均衡计数的范围为 0 到 100。您的驱动器预计还剩大约 93% 的写入寿命。该驱动器上的大多数其他标准化值也都在 0 到 100 范围内。（840 PRO 上的 NAND 适合大约 3500 个写入周期，245 个周期仅占该数字的 7%。）
• 规范化属性值 254 和 255 被视为保留，不应出现在任何驱动器上。