提高SSD写入性能的技术
不要因为写入性能问题就放弃SSD，SSD设计人员和工程师已经意识到问题的存在，并已经开始想办法减少其影响，其中一个解决办法叫做写合并。
写合并是一个简单的概念，它可以在SSD控制器上堆积更多的工作，控制器收集多个写入操作，然后一次性写入SSD，也就是说把多个小型相邻的页面写入操作组合到一起，形成一个大的写入操作，但这需要页面是相邻的，并且这些页面属于同一个文件，这样写放大系数就会接近于1，性能才会得到改善。
由于写合并技术有一些苛刻的条件，因此需要应用程序配合，确保文件是由整数倍块组成，避免产生碎片，这意味着任何数据擦除标志都将擦除整个块。但这样会有太多的工作要做，并且也只适合应用到SSD，传统的机械式硬盘就不适用了，并且和SSD的块大小也有关系，但无论如何，写合并技术绝对是个好主意，不过不是任何时候都能起作用。
另一个提高SSD性能的技术是预留一定数量的块，不将它们暴露给操作系统，例如，假设一块SSD总容量是750GB，只暴露65GB给操作系统，预留的块作为块池，增加周转页面数量，无形中保证了可用的干净块数量永远取之不尽，确保写操作不会再绕“读-修改-擦除-写”这么一个大圈子，至少它变成了“读-修改-写”过程，“旧”块被打上可擦除标记，等待合适的时机擦除，与此相反，如果没有干净块可用，控制器又必须返回到“读-修改-擦除-写”过程。
这个简单的概念叫做超量供应(或过度供应)，它对SSD性能和寿命均有好处，如果SSD中的某个块比其它块的使用频率要高一些，那么它可以切换到预留池中的很少使用的块，有助于均衡SSD的整体损耗，超量供应的缺点是，你不能使用SSD上的所有空间。
另一个期待已久的技术叫做TRIM，当向一个尚未擦除的页面执行写操作时，性能是最低的，包含该页面的整个块都要读入到缓存中(读)，新数据和块中已有的数据进行合并(修改)，然后擦除SSD上的原始块(擦除)，最后将缓存中的新块写入SSD(写)，“读-修改-擦除-写”操作耗费的时间比直接写入到SSD要多得多。TRIM命令告诉SSD控制器，当某个页面不再需要时，就将其标记为可擦除，这个SSD控制器就可以直接向这个页面写入数据，从而避免掉完整的“读-修改-擦除-写”操作(只有写操作了)，因此写性能将会得到改善，没有TRIM时，SSD控制器不知道何时擦除不需要的页面，控制器唯一能做的只有向干净的块写入数据。实质上，TRIM是给控制器提供了数据状态的暗示，相当于一个外挂，但TRIM也有助于提高SSD的性能和寿命。
但TRIM命令也有缺陷，首先，SSD控制器需要擦除打上标志的页面(如通过垃圾回收擦除)，还是逃脱不了“读-修改-擦除-写”过程，SSD控制器会从包含数量最多的已标记页面的块擦除起，它也可能将这些块中已使用的页面放入其它块，以便擦除整个块，这就没有“修改-写”这两步了，但这个过程可能会使用块池中大量的块。第二个问题是，块池中的空闲块会越来越少，这会给SSD控制器带来更大的压力，因为TRIM命令会在减少的块池中标记页面，干净块会变得越来越少，因此在写数据时你很可能会遇到“读-修改-擦除-写”过程。
第三个问题与上面的几点都有关系，SSD控制器需要有足够的能力，时间和缓存启动垃圾回收过程，如果SSD被大量使用，包含由TRIM标记的页面的块会越来越多，如果SSD控制器没有时间执行垃圾回收，遭遇“读-修改-擦除-写”周期的可能性也越来越大，当然，SSD控制器设计人员可以在特定时间强制插入一个逻辑，执行垃圾回收，但结果还是一样：写性能会下降。
为了让TRIM更好地发挥作用，文件系统必须要知道页面什么时候删除，以及何时发送TRIM命令，操作系统必须要能够向磁盘控制器发送TRIM命令，磁盘控制器也必须理解这个命令，并采取相应的行动，Windows要先于Linux支持TRIM命令，但最近的Linux内核(具体来说就是2.6.33及更高版本)已经能很好地理解TRIM命令，并能够将其传递给磁盘控制器，许多文件系统也能理解TRIM命令，如EXT4和btrfs(从2.6.32开始)都能理解TRIM，其它文件系统也能理解TRIM。
与写合并和超量供应类似，TRIM解决写性能问题也不是功能较多的，如果你将太多的数据同时推向SSD，控制器可能很难跟上TRIM的节奏，如果你修改某个现有文件(没有事先擦除它)，你仍然要走“读-修改-擦除-写”过程，这种情况TRIM也帮不上忙。
只要有“读-修改-擦除-写”这个周期，SSD随时间推移性能下降就是不可避免的，因为从根本上来讲，写发生在页面级别，而擦除是发生在块级别的，必然会产生写放大系数，如果写放大系数刚好等于1，表明应用程序请求写入的数据量刚好等于SSD的写入大小，一旦写放大系数大于1，SSD被迫要执行一些内务操作，这些额外的内务操作就会降低写入性能，也会减少SSD的使用寿命。
幸运的是，SSD设计人员和工程师已经展开了实际行动来解决这些问题，写合并、超量供应和TRIM命令都是这样的技术，它们都有助于减少“读-修改-擦除-写”周期对性能的影响，但我们也要知道这些技术都有前置条件，不是任何时候都能发挥作用。
此外，文件系统随时间推移也会产生大量的碎片，但目前不是每个设计人员和工程师都有能力解决这个问题。
在下一篇文章中，我们将会展示一些基准测试结果，看随时间推移SSD性能的下降情况，我们将用英特尔X25-E SSD(企业级)为例，结果会很有趣，敬请期待!
