Дефрагментация SSD — да или нет?

Когда дело доходит до общей скорости ПК, твердотельные диски, или, сокращенно, твердотельные накопители, являются, пожалуй, наиболее важными компонентами. Устройства хранения данных на основе флэш-памяти обычно в несколько раз быстрее считывают и записывают данные, чем их электромагнитные предшественники, классические жесткие диски в виде жестких дисков (HDD). Но как на самом деле обстоят дела с необходимостью оптимизации твердотельных накопителей? Любой, кто достаточно долго работал с ПК, знает, что для оптимальной работы классические жесткие диски следует время от времени дефрагментировать. Но применимо ли это и к твердотельным накопителям?

Дефрагментация: это хорошо

Классические жесткие диски со временем становятся все медленнее и медленнее. Это особенно заметно, когда в течение нескольких месяцев и лет на жесткие диски записывается много файлов, особенно небольших по размеру.

Причина этого заключается в физическом функционировании жестких дисков: данные здесь хранятся на поворотном диске, по которому перемещается считывающая головка жесткого диска — в принципе, этот процесс аналогичен работе с классической долгоиграющей виниловой пластинкой. Данные, хранящиеся на жестком диске, упорядочиваются по частям и по умолчанию хранятся в последовательном порядке. Чтобы файл можно было прочитать, считывающая головка должна быть размещена в соответствующем месте.

При первом сохранении файлы будут скопированы “целиком”. Однако со временем происходит так, что удаление отдельных файлов приводит к появлению пробелов в структуре блоков, которые позже заполняются новыми данными. Теперь, если размер нового файла превышает доступный пробел, Windows, Linux и другие компании соответствующим образом разбивают его на несколько блоков — это создает так называемую фрагментацию.

В результате файлы больше не сохраняются по частям, и магнитная считывающая головка больше не может считывать данные без перерыва. Вместо этого головка будет подпрыгивать взад и вперед по поверхности жесткого диска. Поскольку жесткий диск теряет некоторое время на переориентацию считывающей головки при каждой операции записи и чтения, фрагментация замедляет работу классических жестких дисков.

Если файлы больше не сохраняются по частям, это называется фрагментацией. В случае классических магнитных жестких дисков это приводит к потере скорости.

Решением этой проблемы является дефрагментация. Возможно, с помощью встроенных системных средств или специализированного программного обеспечения, таким образом, файловая система в некотором смысле полностью перестраивается. После завершения этого процесса данные возвращаются в исходное состояние, что приводит к более высокой скорости, особенно при чтении.

Твердотельные накопители: нет движущихся частей, нет преимуществ от дефрагментации

Даже на твердотельных дисках или сокращенно на твердотельных накопителях файлы хранятся блоками, поэтому разумно ли регулярно выполнять дефрагментацию даже на твердотельных накопителях? Так много уже было сказано: нет, это не так. Это связано с совершенно другим принципом работы твердотельных накопителей. В отличие от классических жестких дисков, твердотельные накопители полностью лишены механических деталей.

Таким образом, нет ни вращающейся пластины, ни считывающей головки, которую нужно было бы перемещать вперед и назад. Вместо этого данные хранятся на твердотельных дисках на флэш-накопителе. Контроллер твердотельного накопителя при записи и чтении напрямую обращается к соответствующим блокам памяти без каких-либо электромеханических деталей.

Проще говоря, это причина того, что твердотельные накопители работают намного быстрее, чем жесткие диски. Что еще более важно для нас: отдельные ячейки памяти твердотельных накопителей в основном всегда выполняются с одинаковой скоростью. Таким образом, при чтении и записи данных на твердотельный накопитель не имеет значения, расположены ли блоки данных последовательно или распределены.

Именно по этой причине нет необходимости дефрагментировать SSD-накопитель — это просто не дает никаких преимуществ. Таким образом, современные операционные системы, такие как Windows 10 или более поздние версии Linux, вообще не предлагают возможность дефрагментации твердотельных накопителей.

Вот почему дефрагментация SSD наносит вред

Дефрагментация твердотельных накопителей не только не дает никаких преимуществ в скорости, но и может нанести вред накопителю! Причина в том, что ячейки памяти твердотельных накопителей имеют ограниченный срок службы — после определенного количества обращений на запись они просто отказываются от цифрового духа.

Справедливости ради следует сказать, что на практике риск выхода из строя твердотельных накопителей чрезвычайно низок. Причиной этого являются, с одной стороны, более долговечные ячейки SSD, но, с другой стороны, контроллеры SSD, которые разумно распределяют операции с памятью.

Контроллеры гарантируют, что каждая отдельная ячейка памяти на твердотельных дисках используется в одинаковой пропорции. Это означает, что контроллеры равномерно распределяют сохраненные данные по поверхности твердотельного накопителя, чтобы увеличить срок службы хранилища. Если программное обеспечение — будь то операционная система или внешняя программа — вмешивается в этот процесс путем принудительной дефрагментации, это может привести к сокращению срока службы.

Оптимизация твердотельных накопителей в Windows: полезно или нет?

Любой, кто хоть раз заглядывал в системные настройки Windows, заметит, что система также “оптимизирует” твердотельные накопители по умолчанию. Для этого нажмите в разделе «Мой компьютер». “Рабочее место“ щелкните правой кнопкой мыши на твердотельном накопителе и выберите ”Свойства«. В открывшемся меню нажмите «Оптимизировать«. В этом окне Windows перечислит все установленные жесткие диски, будь то жесткий диск или твердотельный накопитель.

За твердотельными дисками также стоит пункт «Оптимизировать». Что именно в этом такого? Теперь: в отличие от жестких дисков, Windows автоматически определяет, что дефрагментация SSD не требуется. Например, при оптимизации твердотельных накопителей, которую Windows 10 выполняет автоматически один раз в неделю, система проверяет некоторые операции автоматической оптимизации, среди прочего, которые твердотельные накопители обеспечивают на аппаратной стороне. Примером этого является правильная настройка так называемой команды TRIM.

Оптимизация твердотельных накопителей в Windows не имеет ничего общего с “классической” дефрагментацией жестких дисков.

Вывод

С современной операционной системой вам практически не о чем беспокоиться с точки зрения твердотельных накопителей. Windows, Linux и macOS уже давно оптимизированы для использования с твердотельными накопителями и сами по себе обеспечивают длительную и, самое главное, оптимальную работу флэш-накопителей. Так что держитесь подальше от программ, которые обещают преимущества дефрагментации твердотельных накопителей — они просто не имеют смысла.