許多用戶朋友在購買SSD的時候都會特別強調(diào)Trim，不過Trim是什么?做什么用的?

什么是Trim?

Trim指令也叫disable delete notify(禁用刪除通知)，是微軟聯(lián)合各大ssd廠商所開發(fā)的一項技術(shù)，屬于ata8-acs2規(guī)范的技術(shù)指令，早在winhec 2008大會上就已正式發(fā)布，并宣布加入到windows 7當(dāng)中。Win 7發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)存在固態(tài)硬盤，就會做針對性的調(diào)整和優(yōu)化，比如禁用磁盤碎片整理、ReadyBoost(閃存加速)、SuperFetch(超級預(yù)取)。

Trim的作用是什么?

對于傳統(tǒng)機械硬盤來說，在Windows下對磁盤上的文件進(jìn)行刪除操作時，系統(tǒng)只會在該文件所在的磁道上作標(biāo)記，將該磁道標(biāo)記為沒有數(shù)據(jù)記錄，而不是真正意義上的“刪除”;而當(dāng)下次在磁道上進(jìn)行寫入操作時，系統(tǒng)才會將該磁道上原有的數(shù)據(jù)清空再進(jìn)行寫入，這樣的操作方式效率上會比較低(優(yōu)點是數(shù)據(jù)恢復(fù)成為可能)。

而在 Windows7 系統(tǒng)上，對支持Trim指令的SSD啟動 Trim命令后，這個過程變得簡單許多。這時在對SSD進(jìn)行數(shù)據(jù)刪除的操作，NTFS文件系統(tǒng)是不向SSD發(fā)送刪除指令的，固態(tài)硬盤發(fā)出新的Trim操作 指令，告訴它相關(guān)頁面可以安全擦除。固態(tài)硬盤得到這一指示后，就不會急于執(zhí)行擦除操作，而是等到再次有寫入操作的時候再執(zhí)行，因為這時相關(guān)區(qū)域已經(jīng)可以重新使用了，就不用花時間去擦除原本的數(shù)據(jù)。其速度比直接讀寫硬盤去標(biāo)記刪除區(qū)域要快得多，既提升了讀寫效率又大大減輕了固態(tài)硬盤的損耗。

在Windows 7里Trim命令請求不僅限于刪除操作，還與分區(qū)和卷級別命令、文件系統(tǒng)命令、系統(tǒng)還原功能完全整合。

TRIM 如何開啟關(guān)閉?

其實 Windows 7默認(rèn)狀態(tài)下Trim指令是開啟的，如果想查詢目前的Trim指令狀態(tài)，我們可以在管理員權(quán)限下，進(jìn)入命令提示符界面，輸入“fsutil behavior QUERY DisableDeleteNotify”，之后會得到相關(guān)查詢狀態(tài)的反饋。在這里，提示為“DisableDeleteNotify = 0”即Trim指令已啟用;提示為“DisableDeleteNotify = 1”即為Trim指令未啟用。

并不是操作系統(tǒng)提供Trim指令支持，所有SSD都能享受到Trim技術(shù)所帶來的好處，這還需要固態(tài)硬盤的固件支持才能實現(xiàn)�；�本上現(xiàn)在流行的固態(tài)硬盤主控芯片廠商已經(jīng)都提供了支持Trim的固件，不過也有廠商開發(fā)出不依賴操作系統(tǒng)的垃圾回收技術(shù)，通過回收不再使用的閃存區(qū)塊加入負(fù)載平衡算法，防止固態(tài)硬盤在長期使用后速度下滑，并延長閃存使用壽命，過程完全在固態(tài)硬盤內(nèi)部完成。

附：技術(shù)細(xì)節(jié)

機械硬盤可以直接覆寫舊的區(qū)域，但是當(dāng)用到NAND閃存上就行不通了，當(dāng)全部閃存被寫滿一遍后，沒有空余 (從未寫過)的塊可以被使用的情況下，速度就下來了。

在固態(tài)硬盤閃存內(nèi)，數(shù)據(jù)存儲一般是以page(頁)為最小單位存儲的(典型的為4KB)，而128個page組成了一個Block(塊)，數(shù)據(jù)可以以 4KB大小的頁來讀取和寫入，但卻只能以512KB(128 page)的塊大小來刪除。當(dāng)讀取數(shù)據(jù)或者寫入到一個沒有被使用過的page上時，固態(tài)硬盤的速度是很快的，但是覆寫數(shù)據(jù)的話，就比較復(fù)雜了，需要許多步驟來完成。步驟可見下圖：

當(dāng)SSD的所有空閑塊都被使用后，再有寫入操作，它只能覆寫數(shù)據(jù)到之前被操作系統(tǒng)標(biāo)記為刪除的區(qū)域。這也是速度下降的開始：

要覆寫一個4KB 頁的文件系統(tǒng)，首先要把整個512KB 塊復(fù)制進(jìn)緩存里。然后，在緩存里刪除這個4KB頁，替換成新的數(shù)據(jù)。接下來，清空整個閃存內(nèi)的這個512KB區(qū)域，并從緩存里把新的數(shù)據(jù)寫回去。如果需要同時覆寫很多的塊 ”例如是一系列小文件隨機寫入操作或者只是簡單的寫入一個大文件到SSD“。你會讓你的SSD緩存快速過載，然后你的寫入速度明顯下降，早期緩存小的SSD甚至?xí)�延遲接近1秒，所以SSD廠商開始在主控制器上加入大的外置緩存，在一定程度上解決了隨機寫入慢的問題，但是卻不能解決SSD在覆寫時速度下降的問題。

Trim命令到底做了什么?

A: 簡而言之，這個問題是因為操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)不能和SSD的主控進(jìn)行刪除文件的交流造成的，如果有之前沒清除干凈的數(shù)據(jù)，所有寫入的頁的操作都要先清除塊再改寫，將嚴(yán)重影響寫入速度。有2種途徑來修復(fù)這個問題：

第一個就是定期運行垃圾回收程序(GC)(這個操作有點像整理，在SSD空閑時，全盤掃描有效的頁并合并整理起來變?yōu)橐粋�包含全部有效頁的塊，而那些無效的頁和塊都將被完全的清除)。

第二個更好的途徑就是當(dāng)數(shù)據(jù)刪除時候讓系統(tǒng)告訴SSD數(shù)據(jù)沒了，讓SSD立即擦掉那些數(shù)據(jù)占用的塊，這就是Trim命令做的事。

當(dāng)一個文件在支持Trim的系統(tǒng)里被刪除后，操作系統(tǒng)會發(fā)個命令給SSD，讓他知道這個數(shù)據(jù)所在的這個page可以直接被寫入，等于把控制權(quán)從操作系統(tǒng)變?yōu)榱薙SD主控制器固件。SSD一樣會復(fù)制整個包含刪除數(shù)據(jù)的塊到緩存，清空塊并寫入有效數(shù)據(jù)的頁回去，區(qū)別是這樣等于把這個延遲時間從覆寫數(shù)據(jù)的那個時間提前到了刪除數(shù)據(jù)的時候(這個時候你對速度不敏感，如果你刪除了很大很大的數(shù)據(jù)，可以去觀察硬盤燈在你刪除之后幾秒內(nèi)狂閃)，自然就會顯得SSD的速度 回來了，因為你寫入的時候有可用的空塊。barefoot主控的SSD，有個程序叫做Wiper，這個程序會掃描全盤，清除掉全盤過去被刪除的頁(和 Trim的操作一樣，手動)，讓SSD像新買來的一樣。事實上這個程序在清除全盤已刪除的數(shù)據(jù)之前，預(yù)先做了有效數(shù)據(jù)備份。由于程序獨特算法和主控對應(yīng)，別家的主控不支持，因為不算是真正的Trim命令(不是由系統(tǒng)發(fā)出的命令)，所以可以支持XP之類的老系統(tǒng)。

所以我們可以說，Trim保證速度不下跌的真正秘密是：把將來要做的事提前做掉了。 但是這件事遲早要做，所以基本不會影響SSD原有的寫入次數(shù)(壽命)。

對于GC來說，由于是移動，整理，合并了舊頁到新塊，刪除了無效的舊塊，會犧牲點寫入次數(shù)(壽命)。但是GC支持RAID，也算有利有弊吧。

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參考資料：什么是TRIM?簡單介紹 Trim 技術(shù)與 Windows7、SSD固態(tài)硬盤