Saya tahu bahwa banyak dari Anda telah menggunakan perangkat solid-state disk (SSD) untuk menggantikan hard drive (HDD) yang terhormat dengan disk pemintal fisik untuk waktu yang lama sekarang. Saya juga, sebenarnya, tetapi hanya karena laptop System76 Oryx Pro yang saya beli beberapa tahun yang lalu datang dengan SSD sebagai opsi penyimpanan utama. Setiap kali saya mem-boot laptop saya – yang tidak sering karena saya biasanya membiarkannya berjalan 24x7 karena berbagai alasan – itu mengejutkan saya betapa cepatnya saya mendapatkan prompt login. Semua host fisik saya yang lain melakukan booting lebih lambat dari hard drive disk yang berputar.
Jangan salah paham. Saya suka komputer saya dengan prosesor cepat, banyak CPU, dan RAM dalam jumlah besar. Tetapi saya memiliki masalah ini:orang-orang memberi saya komputer lama mereka, dan saya membongkarnya untuk beberapa bagian, termasuk hard drive. Saat ini hanya sedikit orang yang membuang sistem dengan SDD, yang saya harapkan tidak akan berubah untuk sementara waktu.
Saya menggunakan sistem yang lebih lama sampai motherboard atau sesuatu yang tak tergantikan mati. Pada saat itu, saya membawa sisa komponen yang tidak dapat digunakan dari sistem yang mati ke pusat daur ulang elektronik lokal. Saya menyimpan bagian yang dapat digunakan, termasuk hard drive. Saya berakhir dengan banyak hard drive lama, beberapa di antaranya saya gunakan untuk menjaga beberapa sistem yang lebih lama berjalan lebih lama. Sisanya hanya duduk di wadah menunggu untuk digunakan.
Saya benci membuang bagian komputer yang dapat digunakan dengan sempurna. Saya hanya tahu bahwa suatu hari nanti saya akan dapat menggunakannya. Saya juga mencoba untuk menjauhkan komputer dan komponen dari proses daur ulang selama itu berguna. Dan saya telah menemukan tempat untuk menggunakan sebagian besar bit lama itu, termasuk hard drive lama itu.
Mengapa SSD?
Fungsi utama perangkat HDD dan SSD adalah untuk menyimpan data dalam media yang tidak mudah menguap agar tidak hilang saat daya dimatikan. Kedua teknologi drive menyimpan sistem operasi, program aplikasi, dan data Anda sehingga dapat dipindahkan ke memori utama (RAM) untuk digunakan. Keuntungan fungsional SSD dibandingkan HDD ada dua, dan keduanya disebabkan oleh sifat solid-state SSD.
Pertama, SSD tidak memiliki bagian yang bergerak untuk aus atau rusak. Saya memiliki banyak HDD yang gagal selama bertahun-tahun; Saya menggunakannya dengan keras, dan komponen mekanisnya aus seiring waktu.
Keuntungan kedua dari SSD adalah cepat. Karena sifatnya yang solid, SSD dapat mengakses lokasi mana pun di memorinya dengan kecepatan yang sama. Mereka tidak perlu menunggu lengan mekanik untuk mencari trek di mana data disimpan dan kemudian menunggu sektor yang berisi data berputar di bawah kepala baca/tulis untuk dibaca. Latensi pencarian dan rotasi ini adalah faktor mekanis yang memperlambat akses ke data. SSD tidak memiliki latensi mekanis seperti itu. SSD biasanya 10x lebih cepat saat membaca data dan 20x lebih cepat saat menulis.
Ada keuntungan lain yang tidak terkait dengan kinerja untuk SSD dibandingkan HDD. SDD menggunakan lebih sedikit energi, lebih kecil dan beratnya lebih ringan daripada HDD, dan kecil kemungkinannya rusak jika terjatuh.
Dalam banyak hal, SSD seperti USB thumb drive, yang juga merupakan perangkat solid-state dan pada dasarnya menggunakan teknologi penyimpanan memori flash yang sama.
Kelemahan utama perangkat SSD adalah harganya lebih mahal untuk ukuran penyimpanan tertentu daripada HDD, dan HDD memiliki kapasitas maksimum yang lebih besar daripada SSD. Saat ini, kapasitas tersebut sekitar 14 TB untuk HDD dan 4 TB untuk SSD. Kesenjangan ini menyempit. Masalah lain dengan SSD adalah bahwa sel memori mereka dapat "bocor" dan menurun seiring waktu jika daya tidak dipertahankan. Degradasi dapat mengakibatkan hilangnya data setelah sekitar satu tahun disimpan tanpa daya, sehingga tidak cocok untuk penyimpanan arsip offline.
Ada beberapa artikel menarik dan informatif tentang SSD di situs web Krusial dan Intel. Untuk lebih jelasnya, saya menyukai halaman-halaman ini karena penjelasan dan deskripsinya yang luar biasa; Saya tidak memiliki hubungan apa pun dengan Crucial atau Intel selain membeli secara eceran beberapa produk mereka untuk penggunaan pribadi saya.
Jenis SSD
Ada dua faktor bentuk dan antarmuka SSD yang umum. Salah satunya adalah pengganti langsung untuk hard disk drive. Ini menggunakan konektor daya dan data SATA standar dan dapat dipasang di ruang pemasangan drive 2,5". SSD SATA terbatas pada kecepatan bus SATA, yaitu maksimum 600 Mb/dtk.
Faktor bentuk lainnya menggunakan konektor PCIe M.2 yang biasanya dipasang langsung pada motherboard. Motherboard ASUS TUF X299 di workstation utama saya memiliki dua konektor ini. Faktor bentuk fisik untuk SSD M.2 adalah lebar 22 mm dengan panjang yang bervariasi hingga sekitar 80 mm. Perangkat M.2 dapat mencapai kecepatan baca hingga 40 Gb/dtk karena koneksi langsung ke bus PCI.
Gambar 1:Dua perangkat SSD, SATA di kiri dan m.2 di kanan, dengan perbandingan ukuran satu sen.
Ada juga beberapa jenis teknologi memori yang digunakan dalam perangkat SSD. NVMe (Non-Volatile Memory express) adalah yang tercepat.
SSD saya
Beberapa minggu yang lalu, saya membeli SSD Intel 512 GB m.2 NVMe untuk proyek pelanggan yang tidak pernah sepenuhnya matang. Saya berlari melintasi SSD itu sambil melihat-lihat beberapa hard drive saya yang tersisa dan menyadari bahwa beberapa hard drive saya yang tersisa kecuali satu sudah tua, digunakan beberapa kali, dan mungkin hampir gagal. Dan kemudian ada drive SSD ini, yang benar-benar baru.
Apakah saya menyebutkan bahwa laptop saya melakukan booting dengan sangat, sangat cepat? Dan stasiun kerja utama saya tidak.
Saya juga ingin melakukan instalasi ulang Fedora lengkap selama beberapa bulan karena saya telah melakukan upgrade rilis sejak sekitar Fedora 21. Kadang-kadang melakukan instalasi baru untuk menyingkirkan beberapa cruft adalah ide yang baik. Semua hal dipertimbangkan, sepertinya ide yang bagus untuk menginstal ulang Fedora pada SSD.
Saya berencana memasang SSD di salah satu dari dua slot m.2 pada motherboard ASUS TUF X299 saya dan menginstal Fedora di atasnya, menempatkan semua sistem operasi dan sistem file program aplikasi di dalamnya, termasuk /boot , /boot/eufi , / (root), /var , /usr , dan /tmp . Saya memilih untuk tidak menempatkan swap partisi pada SSD karena saya memiliki cukup RAM yang ditukar partisi jarang digunakan. Juga, /home akan tetap berada di partisinya sendiri pada HDD.
Saya mematikan sistem, memasang SSD di salah satu slot m.2 pada motherboard, mem-boot ke drive USB langsung Fedora Xfce, dan melakukan instalasi lengkap. Saya memilih untuk membuat partisi disk secara manual sehingga saya dapat menghapus partisi sistem operasi lama, seperti /boot , /boot/eufi , / (root), /var , /usr , dan /tmp . Desain ini juga memungkinkan saya untuk membuat titik pemasangan – dan dengan demikian entri di /etc/fstab – untuk partisi dan volume logis yang saya ingin tetap tidak tersentuh untuk digunakan dengan instalasi baru. Kemampuan ini adalah salah satu alasan saya membuat /home dan partisi atau volume logis tertentu lainnya sebagai sistem file terpisah.
Instalasi berjalan sangat lancar. Setelah selesai, saya menjalankan program Bash yang saya tulis untuk menginstal dan mengkonfigurasi berbagai alat dan perangkat lunak aplikasi. Itu juga berjalan dengan baik dan cepat – sangat cepat.
Hasilnya
Saya berharap saya telah mengatur waktu startup sebelum dan sesudahnya, tetapi saya tidak memikirkannya sebelum saya memulai proyek ini. Saya baru mendapat ide untuk menulis artikel ini setelah saya melewati point of no return untuk waktu boot yang asli. Namun, workstation saya memulai secara signifikan lebih cepat dari sebelumnya berdasarkan pengalaman subjektif murni saya. Program seperti LibreOffice, Thunderbird, Firefox, dan lainnya memuat lebih cepat karena /usr volume sekarang ada di SSD.
Saya juga menemukan bahwa mencari dan menginstal paket RPM lebih cepat daripada sebelum peningkatan. Saya pikir setidaknya sebagian dari peningkatan ini berkaitan dengan kecepatan pembacaan database RPM lokal dan file repositori DNF.
Saya cukup senang dengan peningkatan kecepatan yang signifikan.
Pertimbangan lain
Ada banyak diskusi di web tentang memformat perangkat SSD. Kebanyakan dari mereka berputar menggunakan apa yang disebut "format cepat" daripada format panjang (alias penuh). Format cepat hanya menulis metadata sistem file sementara format panjang menulis data sektor kosong, termasuk hal-hal seperti nomor sektor ke setiap sektor partisi. Itulah mengapa dibutuhkan waktu lebih lama dan, menurut vendor, mengurangi masa pakai SSD.
Membuat sistem file Linux seperti ext4 adalah proses yang mirip dengan format cepat karena hanya membuat dan menulis metadata sistem file. Tidak perlu khawatir memilih format panjang vs pendek karena tidak ada yang namanya format panjang di Linux. Namun, Linux rusak perintah, yang digunakan untuk menghapus dan mengaburkan data, kemungkinan besar akan menyebabkan masalah yang sama yang dikaitkan dengan format panjang tetapi tanpa benar-benar menimpa data yang ada pada SSD. Alasan untuk ini berada di luar cakupan artikel ini.
Anda perlu melakukan beberapa perawatan rutin pada SSD. Interpretasi saya tentang masalahnya adalah bahwa sebelum sel memori SSD ditulis, mereka harus terlebih dahulu disetel ke status "tersedia". Ini membutuhkan waktu, sehingga menulis sektor data baru atau yang diubah hanya dilakukan dengan menulis seluruh data untuk suatu sektor ke sektor baru pada perangkat dan menandai sektor lama sebagai tidak aktif. Namun, sektor yang "dihapus" tidak dapat digunakan karena data lama masih ada, dan sel memori di sektor tersebut harus diatur ulang ke status yang tersedia sebelum data baru dapat ditulis ke sektor tersebut. Ada alat bernama "trim" yang melakukan tugas ini.
Linux menyediakan dukungan trim dengan fstrim perintah dan banyak perangkat SSD berisi implementasi perangkat keras mereka sendiri dari trim untuk sistem operasi yang tidak memilikinya. Trim diaktifkan untuk sistem file Linux menggunakan mount perintah atau entri di /etc/fstab berkas konfigurasi. Saya menambahkan opsi "buang" ke entri sistem file SSD di fstab saya file sehingga trim akan ditangani secara otomatis.
/dev/mapper/vg01-root / ext4 discard,defaults 1 1
UUID=d33ac198-94fe-47ac-be63-3eb179ca48a3 /boot ext4 discard,defaults 1 2
/dev/mapper/vg_david3-home /home ext4 defaults 1 2
/dev/mapper/vg01-tmp /tmp ext4 discard,defaults 1 2
/dev/mapper/vg01-usr /usr ext4 discard,defaults 1 2
/dev/mapper/vg01-var /var ext4
discard,defaults 1 2 Menggunakan baris perintah untuk memasang perangkat SSD akan terlihat seperti ini.
mount -t ext4 -o discard /dev/sdb1 /mnt
Untuk sebagian besar, pemangkasan terjadi tanpa campur tangan pengguna selama periode ketika drive tidak aktif. Prosesnya disebut "pengumpulan sampah", dan itu membuat ruang yang tidak terpakai tersedia untuk digunakan kembali. Tidak ada salahnya untuk melakukan trim sebagai tugas pemeliharaan rutin, jadi util-linux package, yang merupakan bagian dari setiap distribusi, menyediakan systemd fstrim.service dan fstrim.timer unit untuk dijalankan sekali seminggu.
fstrim perintah dapat secara manual memulai trim pada satu atau lebih sistem file. Setelah pemangkasan pertama, yang mungkin menunjukkan jumlah byte yang besar, Anda mungkin akan melihat jumlah yang sangat rendah dan bahkan nol hampir sepanjang waktu.
<snip>
[root@david ~]# fstrim -v /
/: 9.7 GiB (10361012224 bytes) trimmed
[root@david ~]# fstrim -v /usr
/usr: 40.4 GiB (43378610176 bytes) trimmed
<snip> Saya sarankan menjalankan fstrim sekali pada setiap sistem file SSD setelah menginstal dan membuatnya. Situs web Krusial memiliki artikel bagus dengan informasi lebih lanjut tentang trim dan mengapa itu diperlukan.
Defragmentasi SSD tidak diperlukan dan juga dapat berkontribusi pada pengurangan masa pakai. Defragmentasi tidak relevan untuk SSD karena dimaksudkan untuk mempercepat akses ke file dengan membuatnya bersebelahan. Dengan SSD, akses ke semua lokasi penyimpanan sama cepatnya. Selain itu, bahkan dengan HDD, defragmentasi jarang diperlukan karena sebagian besar sistem file Linux modern, termasuk sistem file ext4 default (untuk sebagian besar distro), menerapkan strategi penyimpanan data yang mengurangi fragmentasi ke tingkat yang membuat defragmentasi membuang-buang waktu.
Pemikiran terakhir
Saya menikmati waktu startup dan pemuatan program yang jauh lebih cepat yang dihasilkan dari perpindahan ke SSD untuk sistem saya. Menggunakan perangkat SSD memerlukan sedikit pemikiran dan perencanaan, serta beberapa pemeliharaan berkelanjutan, tetapi manfaatnya sepadan dengan usaha.
Penggunaan SSD untuk sistem file sistem operasi Linux akan mengurangi waktu yang diperlukan host untuk melakukan boot, startup, dan memuat program, tetapi tidak dapat melakukannya untuk startup dan inisialisasi BIOS. BIOS disimpan pada sebuah chip pada motherboard dan tidak terpengaruh oleh penggunaan SSD.
[ Kursus online gratis:Tinjauan teknis Red Hat Enterprise Linux. ]