什么是SSD的写放大？

写放大（Write Amplification），最早在08年由Intel公司和SiliconSystems公司在论文和出版物中提出并使用。这一术语通常用闪存的写入与主机系统的写入之比来衡量。

简单来说：写入放大值越小，对硬盘使用寿命提升越有帮助。

写入放大是怎么来的？

我们来了解下硬盘的读写机制，首先来看下闪存构成如下：

页page（4K）

块block（由64/128个page组成一个block）

面plane（多个block组成）

die（一个或多个plane组成一个die）

闪存片（多个die组成）

SSD（多颗闪存片组成）

一个块block是由128个页page组成

一个页page是大小是4KB

一个面Plane由1024个块block组成

由于固态硬盘无法像机械硬盘那样实现物理性的数据覆盖（新数据直接覆盖旧数据/无用数据），只能擦除后再写入。

闪存工作原理是以page为一个单元写入，擦除只能以block为单位进行。

如擦除一个block（64个page组成），其中32个page为有效数据和32个page被标记“删”的无效数据，那么在这块block重新写入前，需将整块block数据擦除，这时另一半有效数据则需要挪到一个空置的block中，这个过程叫GC垃圾回收技术。

而有效数据原本写入过一次，在这次挪动过程中重新写入，这个过程就是写入放大。

大家买硬盘都会看到一个写入数据量，硬盘的写入数据量用完，说明硬盘的使用寿命也终结。

硬盘的写入放大值使用越高，固态硬盘寿命损耗越高。

既然写入放大影响硬盘的使用寿命，那有哪些方式可以减缓写入放大？

1、 Trim指令也叫disable delete notify(禁用删除通知)，Trim发出ATA指令后系统通知那些数据可以安全删除，这个空间标识为可使用，等有新数据写入时执行，这个指令比标记删除快许多，也能减少写入数据量，而且能够保证硬盘的读写速度和提升硬盘使用寿命。

有时硬盘降速的原因之一就是写入数据太多而导致，这个Trim指令能够有效保证硬盘的读写速度。

Trim指令大家电脑系统默认的情况下都是开启的状态。

2、 OP预留空间也能够有效减少写入放大

相信这个页面大家经常看到，可用容量跟标称容量不对等的问题。难道少的容量是被吃了吗？

今天来说下这个容量去哪了

缺少的容量叫OP，全称Over-Provisioning，也叫预留空间。

预留空间一般占总硬盘容量的7%左右，这个容量一方面是由于计算机二进制算法产生的差异（也就是上图的换算），另一方面这个预留空间是厂商在生产硬盘时用于垃圾回收GC、存储SSD主控固件和备用数据块等用处，这个容量在购买的硬盘中看不见也不可修改调整和使用。

为什么要预留空间？这样做有哪些好处？

1、 减少写入放大，也能提高硬盘的耐用性。上面介绍过硬盘写入，需先擦除后再写入。在这个过程中预留空间足够大则从空白的页中进行写入，可以减少擦除次数也能够减少有效数据的再次写入，从而提升硬盘的耐用性。

2、 能够一定程度上保证硬盘的运转性能。举个例子，一个停车场200个停车位，停的车越多，找停车位的时间就越长。预留空间越大，数据写入时做的垃圾回收次数就越少，因为有足够的空间有时不需要做垃圾回收，这样写入速度相对来说较快。

在硬盘使用过程中，为什么劝大家不要把硬盘容量用净？

在我们对硬盘可控的范围内可以留出更多一些的空间，用于缓存。

大家都知道硬盘存储过多或使用时间长，会产生坏块，这时硬盘未使用的空间可以作为坏块映射做替换，留出一个周转空间，这样也能保证硬盘的运行速度，一般留出硬盘总容量的10-20%。

总的来说剩余空间越大，硬盘的运转速度越快，而且硬盘的使用寿命也较长。