SSD 之 Trim

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Trim，其实是一个ATA指令，并无正式中文名称，操作系统发送此指令给SSD主控，以通知它哪些数据占用的地址是‘无效’的。
       在讲解Trim的重要性前，先说一点文件系统的相关知识。当我们在操作系统中删除一个文件时，系统并没有真正删掉这个文件的数据，它只是把这些数据占用的 地址标记为‘空’，即可以覆盖使用。但这只是在文件系统层面的操作，硬盘本身并不知道那些地址的数据已经‘无效’，除非系统通知它要在这些地址写入新的数 据。在HDD上本无任何问题，因为HDD允许覆盖写入，但到SSD上问题就来了，我们都已知道闪存不允许覆盖，只能先擦除再写入，要得到‘空闲’的闪存空 间来进行写入，SSD就必须进行GC操作。在没有Trim的情况下，SSD无法事先知道那些被‘删除’的数据页已经是‘无效’的，必须到系统要求在相同的 地方写入数据时才知道那些数据可以被擦除，这样就无法在最适当的时机做出最好的优化，既影响GC的效率(间接影响性能），又影响SSD的寿命。
       大家要牢记，Trim只是一个指令，它让操作系统通知SSD主控某个页的数据已经‘无效’后，任务就已完成，并没有更多的操作。Trim指令发送后，实际 工作的是GC机制。Trim可减少WA的原因在于主控无需复制已被操作系统定义为‘无效’的数据（Trim不存在的话，主控就不知道这些数据是无效的）到 ‘空闲’块内，这代表要复制的‘有效’数据减少了，GC的效率自然也就提高了，SSD性能下降的问题也就减弱了。其实Trim的意义在于它能大量减少“有 效”页数据的数量，大大提升GC的效率。特别是消费级的SSD由于一般OP空间较少，因此相对于有大量OP空间的企业级SSD来说，Trim显得尤其重 要。
       Trim的作用可参考下图：
      
       Trim指令只有在操作系统进行删除、格式化等操作时候才会发送。Trim指令目前还不支持发送给RAID阵列中的SSD。（操作系统下进行的软件RAID可以支持）。
       Trim的支持需要3个要素：
       1.SSD主控制器和当前搭配的固件需要支持Trim命令接收。
       2.当前操作系统需要支持Trim指令发送。（Win7/2008R2及后续版本）
       3.当前使用的磁盘驱动程序必须支持Trim命令传输。
       只有同时满足以上3个条件，才能做到系统Trim命令发送，驱动传输Trim命令，SSD固件接收到传输来的Trim命令。
       Trim目前不支持以下几种情况：（可能还有更多）
       1. Trim目前不支持RAID阵列中的SSD。（操作系统下进行软件RAID除外）
       2. Trim目前不支持磁盘镜像文件内操作。（VM等虚拟机软件使用的虚拟磁盘文件）

       3. Trim目前不支持加密的文件系统。（以防止暴露加密文件系统信息）