ranqin520 发表于 2012-6-7 14:32:48

《转载》《技术》《SSD》从零开始使用固态硬盘-系统盘制作篇

本帖最后由 ranqin520 于 2012-6-7 14:50 编辑

最近也在关注SSD的知识,觉得有用的我就复制过来大家分享,大家有问题,可以请教兽兽和小P两位大师(我就是一垃圾小白,有问题可以找他们{:soso_e113:}),对于想上SSD硬盘的童鞋可以看看,以下文章的作者来至于网站:PC绝对领域的无心飘落,只供大家交流和学习,






我是一个真正的小白,所以转的文章都是比较新手的,感谢这些写扫盲贴的大神们


原创:无心飘落,原文地址:http://bbs.pceva.com.cn/thread-20522-1-2.html





目录:
1. 正确看待固态硬盘以及常见SSD玩家的心态简析
2. SSD常见术语的简单介绍
3.从零开始正确使用固态硬盘
4.SSD常见问题与故障答疑
5.SSD常用检测软件的使用说明与性能参数讲解
6.SSD工作原理及主流主控优缺点介绍
7.如何正确看待SSD评测类文章

                                                                                                2011年6月1日22:51:47
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正确看待固态硬盘以及常见SSD玩家的心态简析

将该目录放第一位,一来是为了改变诸位读者对固态硬盘的偏见。二来就是想劝些朋友
纠正下心态。
目前来说,关注SSD的玩家可以分为5类:观望党、纠结党、悲剧党、折腾党以及群众。

观望党,处于欲入不舍的状态,对SSD的心态比较极端。
一端是把SSD神化,认为麻雀平台换上任何一个SSD都能成为凤凰。
另一端是把SSD鬼化,认为固态硬盘不成熟,死活都不敢碰,要碰也拿廉价废柴SSD试水。

点评观望党:
此类用户往往发展下去就会成为下面提到的悲剧党。
固态硬盘仅是一种储存设备,软件寄存的容器,他性能的发挥与用户平台、环境需求和操作习惯存在莫大关系,南桥不济、软件小文件读写要求低、操作手速慢的情况下,还不如安享机械硬盘的大容量优势。
对于自己没有接触过SSD,又老说固态硬盘不好的朋友。固态硬盘能够打破当前计算机的瓶颈,除了价格与容量的关系确实不够融洽外,其在个人PC及服务器上对磁盘性能的提升是毋庸置疑的!

纠结党,处于被测试软件灌醉的状态,纠结数据,纠结各种纠结。
纠结是出于对某个产品/技术不够了解,带有很多疑问,又急于想要明白才导致。
列举下常见纠结项目及答疑:
1.纠结别人软件测试成绩与自己不一样的。
答:连自己平台都很难跑出两次一样的成绩,纠结不同平台、不同硬件及系统设置下的成绩,又有何意义呢?重申一下,固态硬盘会随着NAND数据结构的变化,性能会浮动。至于觉得成绩有大出入的,平台差异是无法改变的,安心爱护自己的SSD吧。
2.纠结价格,硬盘容量,纠结耐久度及数据安全的。
劝:这类朋友会拿价格、容量来做综合对比,拿RAID 0后的HDD和SSD能相提并论。但事实上,这完全是没有意义的一种对比。SSD的优势在于小文件读写与低访问延时,如果SSD同时打开10个Photoshop需要4秒的话,在这4秒内还可以流畅的去操作其他软件。换做2个HDD raid 0 同时打开10个Photoshop,那可能就会使你在120秒内无法操作,电脑处于当机状态。
至于耐久度和数据安全,在论坛上说SSD挂掉的,绝大多数都是贪图便宜,购买山寨SSD或不良厂家销售的SSD所造成的。
主流的SSD都不存在这样的问题。当然几乎所有的电子产品都是在比玩谁RP差谁先完蛋蛋的游戏。
3.纠结驱动,纠结南桥性能、平台差异的。
劝:现在的个人PC专业叫法称“兼容机”,原意就是通过各种设备相互兼容而产生的一个计算机共同体。有什么理由要与他人去争哪个驱动好或不好?对于纠结驱动的最好解决办法就是没问题就不折腾。如果追求极致,只能尝试各种版本的驱动、修改硬件配置、设置以达到最合适自己平台性能发挥途径。
至于纠结南桥性能和平台性能差异的,只能说,你们白纠结了。若还纠结,参考第一点。

点评纠结党:
此类用户往往都活的比较辛苦,总是在做捡了芝麻丢了瓜的活。
尽管生活该过的明明白白,但往往这种人到最后都是死的不明不白。
睁只眼闭只眼、得过且过,把非原则的事物浮云化,生活会很美满。

悲剧党,漫天假广告、产品次货、JS嘴上的牺牲品。
悲剧党1,图便宜购买淘宝低价SSD的。想想购买心态也对,在对某个事物不了解的前提下,先采取试水方式来体验SSD。结果要不就是买了臭名昭著的JMF602主控的SSD,要不就是买了山寨野厂生产的三无产品。最后白白搭上自己的精力和财力,得到一身麻烦和懊悔。
悲剧党2,跟风围观了某假广告或一意孤行追随数据党的。这类悲剧与RP存在很大关系,例如SF系列主控以其独特的压缩特性使测试成绩异常好看,但却有相当一批用户因为其固件不稳、硬件bug导致挂盘、掉固件的。
悲剧党3,JS嘴上的牺牲品。或许购买者跟JS关系甚好。但彼此对产品本身都一无所知,失足就购买类似于KST XXXGB的SSD,虽然不能说这SSD质量不好,但却真的不值那价,而且差的不是那一点点。
悲剧党4,厂家小手段下的牺牲品。这类用户就可真的怨了,基本都已经青出于蓝,对SSD各种参数性能都了个大概。但悲剧就像当初OCZ的白片事件一样,尽管百度google恶补常识,却因为部分厂家的小动作而泪奔成了悲剧党。

点评悲剧党:
此类用户总的来说还是RP不太好,没有在合适的地点看到合适的帖子;没有再合适的时间购买合适的产品。固态硬盘做为新兴的一种硬件设备,其中水分相当大。若你有想购买的打算,记得一定多听听不同网友的意见,没有爱何来生恨,经验之谈还是该借鉴一下的!

折腾党,纠结党的现在进行时状态,为了自己的想法能够得到确定而身体力行的。
这类SSD用户一般都是玩家,视SSD为玩具,可以说是纠结党的现在进行时状态,会把自己对产品的认识付诸于行动中。
可能会为了搞懂某些技术,而搞崩溃N次系统,重灌N次不同的操作系统,甚至搞到挂盘丢数据。
劝:折腾是我们这类硬件玩家的精神所在,但对于主要用于储存的设备来说,折腾的同时不能忘了事物本身的价值。对于SSD来说,如何正确使用,如何发挥其长处、避之短处才是该研究的地方。

点评折腾党:
此类用户把纠结闷骚化,为了目的而瞎折腾。
在实际折腾的过程中,收获的远远多于失去的。
是新手成长过程中必不可少的一步。
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SSD常见术语的简单介绍

1. 写入放大(WA):
因为闪存的原理必须要先擦除才能写入,故在执行写入操作的同时将反复的移动用户数据。这一系列的编程操作对闪存的P/E磨损,即可称其为写入放大。别看只是这一句简单的描述,实际在SSD内部,这种编程操作是极为复杂的。更深入的研究:《原创》SSD的写入放大 - Write amplification-neeyuese

2.垃圾回收(GC):
SSD内部,闪存颗粒间移动,合并,删除数据的一系列操作简称GC。
热门的TRIM技术,运作的最终的一步就是执行GC。

3.预留空间(OP):
一级OP由厂家预留,二级OP由文件系统预留和分区预留。
预留空间(OP)的作用是提高GC的可执行效率。增加可供GC的闪存单元,减轻磁盘在处于满数据量和高负荷状态下时GC所造成的负面影响。
这一点,简单的说就是让SSD在工作状态下能够有足够的空白空间供替换。
在极端情况下(长时间持续变态数据写入,全盘100%数据时)GC运行的最低保障。

4.磨损平衡(WL):
SSD内部为闪存NAND的阵列,做为raid下的共同体,如果其中一块NAND先挂了,整个盘就废了。所以必须保证每一个NAND颗粒都能够在同一时间达到P/E的消耗值。尽管磨损平衡(WL)会增加写入放大,为了全局,也只能所有块相互分担一些,才能保证SSD所有颗粒P/E寿命同时终结。

5.TRIM:
TRIM是一则ATA协议指令,由操作系统发出“该文件已删除”的命令到SSD,再由SSD内部定位并标记该NAND块数据位置为无效,最后就由GC回收掉。
个人认为,TRIM仅做为增强GC执行效率的一种机制,能尽可能的保持SSD性能不下降或减慢下降速度。(还是重申下,SSD会随着存储构架的改变而产生性能浮动)

TRIM的支持需要以下三要素:
能够发送TRIM ATA指令的操作系统(Windows 7&2008 R2及以上系统)
能够传输ATA指令的驱动(截止目前位置,AMD驱动、intel RST驱动、微软默认驱动均可)
能够执行ATA指令的主控及固件(当前主流的全部支持)

6.Secure Erase
Secure erase实质上是一则ATA安全擦除命令,用户清除磁盘上的所有数据。这则命令可以理解为主控的返厂状态命令。
由操作系统(DOS,linux,windows等)发送一则ATA安全擦除命令。只要能够传输到SSD内部,且主控支持执行该命令,即可让SSD恢复返厂状态(完全清空SSD内部所有数据)
HDDerase,intel SSDtoolbox的安全擦除,ubuntu下的hdparm,全部都是进行了如上的一个步骤达到清零的效果。

插句性能恢复的题外话。
在开启TRIM的情况下,对SSD的完整分区进行快速格式化时:
操作系统发出TRIM命令------驱动传输命令------主控执行TRIM命令------分区内全部LBA映射地址清零(被慢慢GC掉)-----闲置一阵之后性能恢复(1级OP和文件系统预留部分未恢复)
在DOS下使用HDDerase执行时:
DOS发出擦除命令------驱动传输命令-----主控执行全盘擦除命令-----全盘LBA表清零、全NAND颗粒数据清零------完成系列操作,SSD恢复出厂状态。


本贴的本意是希望广大SSD使用者在使用固态硬盘时,了解SSD内部的工作运行状态,了解产生数据浮动的某些面的解释
本贴中仅做简单的术语介绍,实际每项都是一个相当复杂的技术,
更为复杂和深入的内容不出现在本贴内,感兴趣的朋友敬请期待neeyuese的大作!


ranqin520 发表于 2012-6-7 14:35:11

本帖最后由 ranqin520 于 2012-6-7 14:44 编辑

三.从零开始正确使用固态硬盘------------系统盘制作篇

1.制作操作系统安装盘:
在SSD贴子中插入这一部分制作系统盘的方法,主要还是为了照顾新人玩家避免因系统盘问题而走的各种弯路。以下内容较为详细,老鸟们可以直接跳过本章节。
今天主要介绍两种操作系统盘制作方式:
U盘制作系统盘(初心操作),移动硬盘制作系统盘(进阶操作)

需要准备的材料:
4G以上的U盘或移动硬盘,一台USB能正常运行的电脑,一个可正常使用的windows 系列操作系统,
一个操作系统的ISO镜像:
微软Windows 7系列操作系统(建议只下载非修改版、或OEM定制版,越纯净越好,Ghost版本一律无视)
电驴下载地址(右键粘贴至迅雷新建任务):
windows 7 with sp1 x86 msdn中文旗舰版:

cn_windows_7_ultimate_with_sp1_x86_dvd_u_677486.iso (2.47 GB)


windows 7 with sp1 x64 msdn中文旗舰版:

cn_windows_7_ultimate_with_sp1_x64_dvd_u_677408.iso (3.19 GB)



U盘制作操作系统安装盘方法:
1.下载微软U盘系统盘生成工具:
http://www.chiphell.com/static/image/filetype/rar.gif Windows7-USB-DVD-tool.rar (14.24 KB, 下载次数: 4300)

2.打开Windows 7 USB DVD Download Tool:
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/1148165u551dsop5d1o75k.png


3.单击Browse,进入微软ISO镜像选择界面:
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/114929gsblulgnzanuaa04.png

4.选择镜像后,按Next继续:
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/1150231dv19vqw1phhhyva.png

5.选择下一步后,会提示你即将制作系统安装盘的储存媒介:
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/115239uuzzjl4f2p5q2lha.png


6.选择DVD会进入正常的光驱刻录镜像模式。
   选择USB device则是进入U盘制作系统安装盘模式。
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/115333ns1a1z1slzp3n1y1.png



7.当选择USB device后,会进入U盘选择界面。在这里,需要U盘容量大于你ISO镜像的容量,也就是说必须要4G以上的U盘,并且他不会识别移动硬盘。
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/115458xbcdmceczzlmez4d.png



当U盘容量不足时,会提示你进行格式化,选erase USB Device开始擦除U盘数据。
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/115458zmhehlogcdnheo3o.png



几乎所有的风险操作,都会有确认提示。在选择Y之后,开始正式擦除数据(会全盘格式化,并对磁盘做可引导处理)
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/115459rpi6mdfk0n6n3dpa.png


8.在正式开始擦除和制作过程中,切忌不可拔除U盘。
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/1157419xbxmuxxwsxgembb.png


9.在制作过程中,可能会停留在某一个进度10-20分钟,具体的完成速度会与U盘的写入速度相关。不管多久,请耐心等待。
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/115741vikyjvowvt24vj2y.png


10.经过漫长的等待之后,显示进度100%,按start over返回或直接按X关闭窗口,即可完成U盘系统安装盘制作。
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/115742rirvmxz00bhuvxtt.png


11.在制作完成之后,你的U盘会变成以下的摸样,切记不可删除这些文件。
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/115744ynq0xxhqxosxoqkq.png





12.至此,U盘系统安装盘已经制作完成。重启电脑后,修改磁盘启动盘符顺序,首选项为该U盘型号,即可正常开始安装操作系统。

ranqin520 发表于 2012-6-7 14:39:39

本帖最后由 ranqin520 于 2012-6-7 14:45 编辑

移动硬盘制作操作系统安装盘方法:
1.在电脑上插入移动硬盘,并确保已能正常运行。
2.按win+R键或点开始—运行,输入CMD,进入Windows DOS
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/195340gge9dzgena9nuhfu.png

3.磁盘引导格式化的具体命令:
            diskpart
            list disk(列表当前计算机上的物理磁盘)
            sel disk 1(选择要制作系统安装盘的移动存储设备,其中数字就是之前列表显示物理磁盘时每块磁盘的 ID 号码)
            clean(擦除设备上的所有信息,注意请提前备份数据。)
            create partition primary(创建主分区卷)
            format fs=ntfs quick(使用 NTFS 格式执行快速格式化)
            active(激活分区卷,可引导)
            exit实际操作步骤演示:
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/195342tfjfshnshutssjff.jpg


4.在完成了上述看似复杂,实际非常简单的引导初始化之后,给该磁盘添加一个盘符。再次打开“运行”输入diskmgmt.msc或在“我的电脑&计算机”---右键管理---磁盘管理
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/195342urikerieqjgr5qee.jpg

http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/1953434pz5v5w4q4hzwzlr.jpg


添加一个驱动器字母后,我的电脑中会显示该磁盘为本地磁盘:
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/195343ka1fbc2wfo8c53m3.png


5.开始给移动硬盘装载系统镜像:打开从网上下载下来的ISO系统镜像,并解压到该移动硬盘的根目录下
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/195345wj2gi3zgucki27t7.jpg


耐心等待解压完成
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/195345lt442ll4mvmttn4u.png


8.完成后即可做为Windows 安装盘。重启电脑后,修改磁盘启动盘符顺序,首选项为该U盘型号,即可正常开始安装操作系统。
常识小贴士:1.完成引导操作及ISO解压操作后,可以新创建一个文件夹来存放系统安装文件。例如:

http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/195346ckau95gat5ll5gq6.jpg


在需要使用该系统盘安装操作系统之时再剪切回根目录下,即可正常安装操作系统。

ranqin520 发表于 2012-6-7 14:41:13

本帖最后由 ranqin520 于 2012-6-7 17:16 编辑

全新磁盘安装操作系统的具体步骤:

对于本章节,主要先是来认识以下BIOS
BIOS (Basic Input and Output System) 经由主板上的CMOS芯片,记录着系统各项硬件设备的设置参数。主要功能为开机自我检测,保存系统设置值及载入操作系统等。
BIOS设置,则是供用户依照自己的需求自行设置硬件参数,使电脑执行特定的功能。
如何进入BIOS设置:
在电源开启后,BIOS在进行自检时,按下<Delete>键便可进入BIOS设置主画面。(笔记本一般为F1、F2或ESC键)
对于不了解自己平台的,在开机时仔细看开机界面的第一个画面,例如:
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/200304pt9j3z91g4d9gkh1.jpg


跨入硬件玩家的入门第一步,就是先学会修改启动盘符顺序。
几乎每一台电脑的BIOS中都会有以下四个选项,一般在Advanced BIOS Features (高级BIOS功能设置)选择中可以找到:
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/200303n56l5tu51l8fjsiv.png


Hard Disk Boot Priority(磁盘启动顺序列表)
[图片]
First/Second/Third Boot Device (第一/二/三开机设备,自动切换到首选加载成功的设备)
子菜单中一般有如下选项可供选择,如若无以下某个参数,则代表本BIOS无该功能。
Floppy   设置软驱为优先开机设备。(已成历史)
LS120      设置LS120磁盘为优先开机设备。(已成历史)
Hard Disk    设置硬盘为优先开机设备。(必须开启选项,用于切换至磁盘启动顺序列表)
CDROM    设置光驱为优先开机设备。(最传统的光驱安装系统方式所优先启动的选项)
ZIP      设置ZIP为优先开机设备。(已成历史)
USB-FDD    设置USB软驱为优先开机设备。(小容量U盘的首选,兼容性好)
USB-ZIP    设置USB ZIP磁盘为优先开机设备。(小容量U盘的首选,兼容性较好)
USB-CDROM设置USB光驱为优先开机设备。(U盘量产后、USB光驱的启动选项,兼容性很好)
USB-HDD    设置USB硬盘为优先开机设备。(U盘、移动硬盘引导初始化后的启动选项,兼容性一般,老平台问题多:转接芯片问题,USB2.0驱动问题,接口供电问题,BIOS bug问题,文件系统引导菜单问题等等等….)
Legacy LAN设置网卡为优先开机设备。(无盘工作站客户端的启动选项,桌面用户在使用OEM网卡激活WIN的时候需开启该选项)


在了解了磁盘启动盘符顺序的讲究后,我们来讲讲SSD最为重要的一项硬件运作需求:
修改磁盘运行模式为AHCI。

首先我们简单介绍一下几种磁盘模式间的区别:
IDE模式:
IDE是一种磁盘接口的种类,当前在绝对多数PC都已经采用SATA接口的情况下,磁盘的IDE模式实际上将SATA硬盘虚拟成传统的IDE通道来使用,以达到最佳的兼容性。
AHCI模式:
AHCI则是一种新型的标准,原理我们不说,他支持了很多IDE模式所不支持的东西,例如NCQ、热拔插等等等。
RAID模式:
开机之后进入硬件raid控制台,然后则可以参考各款主板的说明书,来制作多磁盘raid
IDE->AHCI模式:
在AMD通路平台上常能见到的选项,
SATA1-4运行在AHCI模式,SATA5-6运行在IDE模式,并且可以通过修改磁盘驱动的方式来实现SATA5-6被映射成AHCI模式。
这种模式的优点是可以解决通路版在早期由微软MSAHCI默认驱动对AMD平台支持不良导致的进系统前卡启动标志1-5分钟的问题。

举例,三种模式下的直观对比:
http://www.chiphell.com/data/attachment/forum/201106/14/200303zng80010ntv11v0k.png



其中
RAID模式可以通过硬件控制台来开启NCQ,但不支持TRIM。
IDE模式则是固定成绩,支持TRIM,开机启动快,不支持多通道优化。
AHCI模式则可以理解成为,硬件条件全部充分利用时的状态。驱动正确的情况下可以支持TRIM,支持NCQ。

修改磁盘运行模式的方法:
1.
开机进入BIOS设置,
2.
进入Integrated Peripherals (集成外设选项),
3.
找到磁盘的运行模式(都会写有IDE,AHCI等明显字样),
4.
修改对应选项后,按F10保存即可。





常见问题说明:
修改磁盘运行模式,会导致系统开机蓝屏。
若想做磁盘运行模式的修改,必须清楚操作系统版本与磁盘驱动间的关系。
IDE切换到AHCI需要先安装AHCI驱动。否则开机蓝屏。
AHCI切换到IDE可以正常使用。
Raid切换到IDE或AHCI会导致raid的磁盘被识别成未初始化磁盘。

Windows 7下 从IDE模式修改到AHCI的方法:
1.在IDE模式的系统下,导入如下注册表。 http://www.chiphell.com/static/image/filetype/rar.gif ahci_win7_regpatch.rar (288 Bytes, 下载次数: 1299)
2.重启电脑,进BIOS,修改磁盘运行模式为AHCI。
3.开机后,系统自动安装AHCI驱动,即可完成操作。

Struggle 发表于 2012-6-7 16:05:26

强行插入

小P崽子 发表于 2012-6-7 16:27:13

不要直接复制,图片全部反盗链挂掉了。

小P崽子 发表于 2012-6-7 16:27:59

反盗链了

ranqin520 发表于 2012-6-7 17:15:26

小P崽子 发表于 2012-6-7 16:27 static/image/common/back.gif
反盗链了

要怎么弄哦···我知识拿来学习交流用·我艹······
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