《转载》《技术》《SSD》从零开始使用固态硬盘-系统盘制作篇

ranqin520 · 发表于 2012-6-7 14:32:48

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：

[url=cn_windows_7_ultimate_with_sp1_x86_dvd_u_677486.iso (2.47 GB)]cn_windows_7_ultimate_with_sp1_x86_dvd_u_677486.iso (2.47 GB)[/url]

windows 7 with sp1 x64 msdn中文旗舰版：

[url=cn_windows_7_ultimate_with_sp1_x64_dvd_u_677408.iso (3.19 GB)]cn_windows_7_ultimate_with_sp1_x64_dvd_u_677408.iso (3.19 GB)[/url]

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：

Windows7-USB-DVD-tool.rar (14.24 KB, 下载次数: 4300)

2.打开Windows 7 USB DVD Download Tool：

3.单击Browse，进入微软ISO镜像选择界面：

4.选择镜像后，按Next继续：

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：

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。

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。

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。

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）

8.在正式开始擦除和制作过程中，切忌不可拔除U盘。

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。

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。

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。

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

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：

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

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：

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

耐心等待解压完成

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：

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：

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：

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：

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。

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。