SSD中的GC机制以及Trim

GC（Garbagecollection）垃圾回收 

所谓GC就是把一个闪存块里的"有效"页数据复制到一个"空白"块里，然后把这个块完全擦除。GC是 SSD里的一个非常关键的操作，其效率对性能有决定性影响。闪存块里"有效"页的数量对GC效率有决定性的影响，因数量越少，需要复制的页就越少， 花费的时间也越少，效率就高了。

请看下图，把X块和Y块里的“有效”页复制到N块里，然后擦除X和Y以作备用的“空白块”。

　　由前面的WL机制可知，WL的执行需要有“空白”块来写入更新后的数据。当可以直接写入数据的备用“空白块”数量低于一个阈值（厂商在主控 固件里设置，一般为全盘闪存容量写满后），那么SSD主控就会把包含“无效”数据的块里所有“有效”数据合并起来放到新的“空白”块里，并删除“无效”数 据块来增加备用的“空白块”数量。这个操作就是SSD的GC机制。

　　由于GC会对SSD产生大量负载，因此GC可分闲置GC及被动GC。闲置GC就是让SSD主控在系统闲置时‘提前’进行GC操作，产生一定 数量的‘空白’块，让GC操作不至于明显影响用户使用感受，但缺点是会因此造成额外的WA（写入放大，相关知识在后面会独立介绍），因为刚GC的‘有效’ 数据可能会因为用户更新而变‘无效’。被动GC则是所有SSD一定具备的，SSD主控性能对被动GC效率有决定性影响，因为此时SSD需要同时进行GC及 用户要求的数据操作，主控性能不足就会让用户发觉SSD的性能下降。        Trim指令的效果就是直接产生更多的‘无效’页数据，减轻GC的压力，从而减少用户发觉SSD性能下降的机会。（Trim相关知识后面会 独立介绍）各位要记住，GC是每个SSD必备的，没有GC的那只能是U盘，而不是SSD，而且任何时候性能相比SSD都只能用‘烂’来形容。

（待续）

WL介绍：

http://blog.chinaunix.net/uid-24203478-id-3409431.html

FTL：

http://blog.chinaunix.net/uid-24203478-id-3409428.html