Modern SSD kontrolörleri, günlük kullanım için tipik olarak aşırı provizyonun gerekli olmayacağı kadar akıllıdır. Bununla birlikte, öncelikle veri merkezi ortamlarında, aşırı provizyonun önerildiği durumlar vardır. Aşırı provizyonun neden yararlı olabileceğini anlamak için SSD'lerin nasıl çalıştığını anlamak gerekir.
SSD'ler veri yazarken flash belleğin sınırlamaları ile başa çıkmak zorundadır
SSD'ler NAND flash bellek adı verilen bir bellek türü kullanır . Sabit disklerin aksine, veri içeren NAND hücrelerinin üzerine doğrudan yazılamaz; sürücünün yeni veri yazabilmesi için mevcut verileri silmesi gerekir. Ayrıca, SSD'ler genellikle 4 KB ila 16 KB boyutundaki sayfalara veri yazarken , yalnızca modern SSD'lerde birkaç blok ila birkaç MB boyutunda blok adı verilen büyük sayfa gruplarındaki verileri silebilirler .
NAND ayrıca sınırlı bir yazma dayanıklılığına sahiptir . Blokları silmek için verileri gereksiz yere yeniden yazmaktan kaçınmak ve hiçbir bloğun orantısız sayıda yazma almadığından emin olmak için, sürücü yazmaları, özellikle küçük rastgele yazmaları farklı bloklara yaymaya çalışır. Yazmalar eski verilerin yerini alırsa, eski sayfaları geçersiz olarak işaretler. Bir bloktaki tüm sayfalar geçersiz olarak işaretlendiğinde, sürücü geçerli verileri yeniden yazmak zorunda kalmadan silebilir.
SSD'lerin en iyi şekilde çalışması için boş alana ihtiyacı vardır, ancak her iş yükü boş alanı korumak için elverişli değildir
Sürücüde çok az boş alan varsa veya hiç boş alan kalmazsa, yazma işlemleri dağıtılamaz. Bunun yerine, yazma işlemleri sürücüye gönderilirken sürücünün blokları derhal silmesi ve bu bloklar içindeki geçerli verilerin diğer bloklara yeniden yazılması gerekir. Bu, yazma amplifikasyonu olarak bilinen bir fenomen olan NAND'a sürücüye gönderilenden daha fazla veri yazılmasına neden olur . Yazma amplifikasyonu, özellikle çevrimiçi işlem işleme (OLTP) gibi rastgele yazma yoğun iş yükleri ile telaffuz edilir ve performans ve dayanıklılığın azalmasıyla sonuçlandığı için minimumda tutulmalıdır.
Yazma amplifikasyonunu azaltmak için, çoğu modern sistem sürücüye artık geçerli veri içermeyen blokların silinebilmelerini söyleyen TRIM adlı bir komutu destekler . Bu gereklidir, çünkü sürücünün işletim sistemi tarafından mantıksal olarak silinen verilerin hala geçerli olduğunu varsayması gerekir, bu da sürücünün yeterli boş alanı koruma yeteneğini engeller.
Ancak, sürücünün harici bir kasada olduğu (çoğu kasanın TRIM'i desteklemediği) veya sürücünün eski bir işletim sistemiyle kullanıldığı gibi TRIM bazen mümkün değildir. Ayrıca, yüksek yoğunluklu rasgele yazma iş yükleri altında, yazma işlemleri temel alınan NAND'ın geniş bölgelerine yayılacaktır, bu da sürücü neredeyse dolu olmasa bile verilerin zorunlu olarak yeniden yazılmasının ve eşlik eden yazma amplifikasyonunun gerçekleşebileceği anlamına gelir.
Modern SSD'ler, eski sürücülerden önemli ölçüde daha az yazma amplifikasyonu yaşar, ancak bazı iş yükleri yine de aşırı provizyondan yararlanabilir
En eski SSD'ler, verileri gerektiğinden daha sık yeniden yazma eğiliminde olacak daha az olgunlaşmış bellenime sahipti. Erken Indilinx ve JMicron kontrolörleri ( JMF602, kekemelik ve dipsiz rastgele yazma performansı için ünlüydü ) yoğun rastgele yazma iş yükleri altında bazen 100x'i aşan aşırı yüksek yazma amplifikasyonundan muzdaripti. (Sadece 1 MB yazmaya çalışırken NAND'a 100 MB'tan fazla veri yazdığınızı düşünün!). Daha yüksek işlem gücü, gelişmiş flaş yönetimi algoritmaları ve TRIM desteği sayesinde daha yeni kontrolörler, ağır rastgele yazma iş yükleri hala modern SSD'lerde 10 katın üzerinde yazma amplifikasyonuna neden olsa da, bu durumları daha iyi idare edebilir .
Aşırı hazırlık, sürücüye rastgele yazma işlemlerini gerçekleştirmek ve verilerin zorunlu olarak yeniden yazılmasını önlemek için daha geniş bir boş alan sağlar. Tüm SSD'ler en az bir dereceye kadar aşırı provizyona tabi tutulur; bazıları sadece sürücünün çalışması için yaklaşık% 7 boş alan sağlamak için GB ve GiB arasındaki farkı kullanır , diğerleri ise belirli uygulamaların ihtiyaçlarına göre performansı optimize etmek için daha fazla provizyona sahiptir. Örneğin, yazma-ağır OLTP veya veritabanı iş yükleri için bir kurumsal SSD, 512 GiB fiziksel NAND'a sahip olabilir, ancak benzer miktarlarda NAND'a sahip tipik 480 ila 512 GB tüketici SSD'leri yerine, 400 GB'lik bir reklam kapasitesine sahip olabilir.
İş yükünüz özellikle zorluysa veya sürücüyü TRIM'in desteklenmediği bir ortamda kullanıyorsanız, bir miktar boş alan kullanılmayacak şekilde sürücüyü bölümlere ayırarak alanı el ile aşırı hazırlayabilirsiniz. Örneğin, 512 GB SSD'yi 400 GB'ye ayırabilir ve kalan alanı ayrılmadan bırakabilirsiniz; sürücü ayrılmamış alanı yedek alan olarak kullanır. Ancak, bu ayrılmamış alanın daha önce yazıldıysa kesilmesi gerektiğini unutmayın; aksi halde, sürücü o alanı dolu olarak göreceğinden faydası olmaz. (Bölümleme yardımcı programları bunu yapmak için yeterince akıllı olmalıdır, ancak% 100 emin değilim; bkz. "Windows bir SSD'de bölümlenmemiş (biçimlendirilmemiş) alanı kesiyor mu?" )
Sadece normal bir tüketiciyseniz, aşırı provizyon genellikle gerekli değildir
TRIM'in desteklendiği tipik tüketici ortamlarında, SSD% 70-80'den az doludur ve rastgele yazmalarla sürekli çarpılmaz, yazma amplifikasyonu genellikle bir sorun değildir ve aşırı provizyon genellikle gerekli değildir.
Nihayetinde, çoğu tüketici, yüksek yazma amplifikasyonu ile bile, çoğu SSD'nin amaçlanan hizmet ömrü içinde NAND'yi yıpratmak için diske neredeyse yeterli veri yazmaz, bu nedenle uykuda kaybolacak bir şey değildir.