Жесткий диск перезаписывается нулями быстрее?

52

У меня был ПК с двумя установленными ОС, жесткий диск которого я стер с помощью дисков из UbuntuUSB. Я выбрал быстрое стирание. Как я понял, он удалил таблицу разделов, но все файлы и нули все еще находятся на жестком диске. Затем я создал новую таблицу разделов и установил Win10.

Вопрос: будет ли работать жесткий диск (чтение / запись) быстрее, если я перезаписал его нулями?
Или: запись информации на жесткий диск с нулевой перезаписью быстрее, чем на «грязный» жесткий диск?

Даниил Филатов
источник
1
Вероятно, стоит упомянуть ATA Secure Erasure в этом отношении. Это может не иметь непосредственного использования, но может быть полезно для других.
StephenG
Вы спрашиваете о (магнитном) HDD, SSD или обоих? Ответ зависит.
smci
Стоит отметить, что флэш-память с физическим адресом, как это может быть в микроконтроллерном пакете, будет быстрее, если сначала очистить ее до значения по умолчанию, поскольку этот шаг уже ушел вперед.
MooseBoys

Ответы:

92

Жесткие диски не хранят буквальные нули и те, которые я подозреваю, что вы думаете, что они делают. Вместо этого они хранят данные в закодированном формате, который гарантирует, что не будет слишком много нулевых бит или один бит рядом друг с другом. Долгая серия нулей или единиц может фактически вызвать проблемы с синхронизацией при попытке чтения данных из-за незначительных изменений скорости диска, вибраций и т. Д. Физического носителя, на котором закодированы данные, поэтому он ограничен определенным допуском.

Кроме того, жесткие диски всегда кодируют весь сектор (обычно 512 байт или 4096 байт данных) одновременно, а не только биты, которые изменились (опять же, потому что это кодированные данные). Это гарантирует, что весь сектор правильно кодируется каждый раз. Таким образом, заполнение привода всеми нулями не имеет практической пользы, хотя и ничего не причиняет вреда, кроме незначительного механического износа, вызванного этим. Вы можете перезаписать все нулями, если хотите, но это не даст никакого выигрыша в производительности, и вы просто потратите время на ожидание записи всех этих нулей.

Твердотельные накопители проходят аналогичный процесс; они автоматически стирают предыдущее содержимое блока перед записью нового блока данных, поэтому запись всех нулей на SSD приведет к ненужному износу устройства, поскольку технология флэш-памяти может стереть только переменную, но конечное число раз до сбоя , Вносимый износ будет составлять всего лишь 0,01% от общего рабочего цикла, но это то, чего вы бы хотели избежать на регулярной основе.

phyrfox
источник
9
can only be erased a certain number of times- На самом деле, номер не так уж и уверен. Изменчивость довольно большая .
Руслан
19
@ Руслан Плохой выбор слов, наверное. Это не точно (только смерть и налоги кажутся достоверными), но это определенно конечно, и производители гарантируют производительность только до «рабочих циклов» количество раз.
phyrfox
На старом SSD с внутренним сжатием, но без поддержки TRIM, запись нулей может позволить слою переназначения флэш-памяти использовать меньше физического места на флэш-памяти для логического массива данных, который он предоставляет через интерфейс SATA ... Это растянуто и хуже, чем безопасный SATA стереть, хотя.
Питер Кордес
5
Два вопроса с вашим ответом; 1) Solid state drives go through a similar process. Это не правильно. Жесткие диски не проходят цикл чтения / стирания / записи, как это делают SSD. Они могут перезаписывать секторы «на лету» без необходимости сначала их стирать. 2) A long run of 0s or 1s could actually cause sync issues when trying to read the dataтоже не правильно. Сектора жесткого диска имеют разрыв между секторами, где они записывают номер сектора, биты синхронизации и данные ECC. Данные об адресе и синхронизации не дают головам «потеряться» на блюде. Из-за этого сектор 4k имеет длину 4211 байт.
Уэс Сайид
2
@WesSayeed «аналогичный процесс», означающий, что SSD также записывает целые сектора одновременно. Правда, нормальный жесткий диск не стирается первым, но это все еще похожий процесс; оба пишут целые сектора одновременно. И да, я знаю о межсекторном разрыве, который содержит ECC и еще много чего, но они все еще используют что-то вроде MMFM / GCR, чтобы убедиться, что часы не десинхронизированы внутри сектора, что означает, что они не могут иметь слишком много нулевых битов подряд.
phyrfox
53

Нет, это не будет быстрее. Запись занимает одинаковое количество времени независимо от перезаписи данных.

Джейми Ханрахан
источник
12
Это верно для магнитного HD, но вполне вероятно, что SSD, использующий внутреннее сжатие и не поддерживающий его, TRIMможет быть быстрее, если он будет перезаписан нулями. Они занимают меньше места на флэш-накопителе, оставляя слой переназначения флэш-памяти больше места для работы. Так что это будет немного похоже на TRIM / Discard.
Питер Кордес
2
@PeterCordes - хотя это правда, какая доля SSD, которые используются сегодня , не поддерживают TRIM? Я знаю, что из нескольких типов, которые я использовал для разных поколений продуктов и от разных производителей (от высококлассного до не марочного / марочного), все, с которыми я сталкивался, делают.
Жюль
1
@PeterCordes Речь идет о Нулях быть перезаписаны , а не используются для перезаписи. Внутреннее сжатие, похоже, не имеет смысла, поскольку оно может быть выполнено только с гранулярностью сектора, и у него могут возникнуть проблемы с поддержанием пропускной способности. Перезапись по нулям могла бы быть быстрее, если бы на SSD не было места для инициализации, а производитель сопоставил логические нули с физическими, так что диск, полный нулей, фактически состоит из «пустых» флеш-страниц.
Маргарет Блум,
@Jules: Некоторые старые SSD не поддерживали TRIM, потому что TRIM был добавлен в стандарт ATA только после появления первых SSD, а затем контроллерам потребовалось время, чтобы начать поддерживать его. У меня есть один в старом ноутбуке. (Я думаю, что для него доступно обновление прошивки, которое добавляет поддержку TRIM). Я не уверен, что любой из этих старых SSD без TRIM также использовал внутреннее сжатие. Я должен был сказать, что такие SSD редки в наши дни, но такие заявления, как этот ответ, всегда вдохновляют меня искать контрпримеры или особые случаи, когда их нет.
Питер Кордес
3
@Jules Большая часть твердотельных накопителей не поддерживает TRIM, в основном это простые флэш-накопители, такие как USB-накопители, SD-карты или MMC. Почти все, что не ATA.
лес
10

Это зависит от:

  • Будь то механический жесткий диск или твердотельный накопитель.

Для SSD, как отмечают другие ответы, вы не должны перезаписывать нулями (что может привести к ненужному износу ячеек Flash), а вместо этого использовать либо безопасное стирание, либо полный диск TRIM. Некоторые из последних версий утилит форматирования будут выполнять TRIM автоматически, если обнаружат SSD. Причина этого заключается в том, что твердотельные накопители четко разграничивают «пустой» сектор и один «заполненный» любыми данными, включая нули.

  • Есть ли на диске нечитаемые сектора.

На многих накопителях образуется небольшое количество «плохих мест», если их интенсивно использовать в течение нескольких лет. Все, что уже встречалось, будет отображаться в данных SMART как «Ожидает обработки».

Если нет нечитаемых секторов, механический жесткий диск не выигрывает от перезаписи, хотя он также не наносит вреда, кроме того, что он требует много времени на предварительный просмотр.

Если есть некоторые нечитаемые сектора, попытка прочитать их займут много времени, и привод будет продолжать пытаться восстановить данные в свободных минутах, которые будут влиять на производительность. Перезапись их приведет к тому, что жесткий диск откажется от существующих данных, проверит, может ли физическое местоположение все еще использоваться для хранения, и выделит резервный сектор в противном случае. Это также сбросит счетчик «Pending Unc корректируемый».

TL; DR - Как правило, не делай этого.

Chromatix
источник
1
Также стоит отметить, что перезапись с нулями является потенциально худшей из возможных вещей для флэш-памяти: процесс записи в блок флэш-памяти состоит в том, чтобы стереть его (который устанавливает биты в 1), а затем записать в биты, которые необходимо быть 0. Я не уверен, но я думаю, что если в секторе записаны все нули, это нанесет больше вреда долговечности устройства, чем написание случайного шаблона, который принесет больше урона, чем запись всех 1 с, потому что операция стирания впоследствии потребует меньше энергии, если будет меньше 0 (не уверен в этом) и, следовательно, нанесет меньше урона (??).
Жюль
1
Я думаю, что большинство современных твердотельных накопителей имеют некоторые меры по снижению этого эффекта, такие как флаг инверсии, интерференционная картина или даже схема умеренного сжатия. Например, диск, использующий шифрование в реальном времени, эффективно имеет интерференционную картину, поскольку нули преобразуются в псевдослучайный хэш. У меня все еще есть один из старых дисков на базе SandForce, который использует сжатие и дедупликацию. Но вы правы, что более простые флэш-устройства (флэш-накопители и SD-карты) могут изнашиваться быстрее, чем реальные данные.
Chromatix
Кроме того, бесполезно перезаписывать флэш-диск таким образом из-за чрезмерного выделения места.
лес
не нужно слишком беспокоиться об использовании SSD. немецкая ссылка: heise.de/-3755009
user3549596
5

Нет, перезапись с нулями не повлияет на скорость жесткого диска. Однако для твердотельного накопителя перезапись на нули хуже, чем выполнение операции обрезки, которая помечает блоки как неиспользуемые. TRIMing раздела или всего диска для SSD перед установкой ОС может привести к повышению производительности и срока службы SSD. Если вы уже установили ОС, существуют методы, позволяющие обрезать свободное пространство в файловой системе для получения аналогичных преимуществ.

alex.forencich
источник
2

Когда вы выполняете «медленный формат», обычно выполняется также поверхностное тестирование на наличие поврежденных блоков на диске, поэтому это может быть целесообразно для старых жестких дисков, но вы не должны заметить каких-либо различий в производительности R / W.

nfsmaniac
источник
0

Нет разницы ни для HDD, ни для SDD.

В случае с жесткими дисками дата на диске магнитным образом изменяется для каждого сектора, на который вы пишете, поэтому не имеет значения, что вы там пишете.

Кроме того, запись случайных данных лучше, чем запись нулей, потому что они больше путаются со следами магнитного выравнивания, и для продвинутой криминалистики будет гораздо сложнее определить, что было раньше в случае случайной перезаписи данных по сравнению с перезаписью нуля.

В случае твердотельных накопителей, если вы указываете значение, равное нулю или единице, это не имеет значения, для записи блоков памяти все равно требуется то же время, но из-за оптимизации TRIM вы можете обнаружить, что вы не можете перезаписать определенные области. ты желаешь. Вместо этого просто создайте саморасширяющийся файл, который занимает все свободное пространство, и таким образом гарантируется, что все будет записано, предотвращая любое восстановление.

Сверхразум
источник
0

Нет, не будет никакой разницы в скорости, но у вас будет ненужный запас прочности и ненужный шанс сбоя.

Традиционные жесткие диски кодируют данные с помощью простого псевдослучайного генератора, более современные и (практически) все твердотельные накопители всегда кодируют данные с помощью AES. Причина этого заключается в том, что хранение случайных данных (или случайных данных) гораздо более выгодно для выравнивания износа, как на магнитных, так и на твердотельных накопителях, но, в частности, в случае последних (таким образом, AES используется в первую очередь и в первую очередь). взломать биты, но в качестве бесплатного бонуса вы можете иметь безопасность без дополнительной оплаты).

Таким образом, выписывание большого количества нулей эффективно записывает много «своего рода случайных битов».

Вот и все, и ни в коем случае не быстрее читать (или перезаписывать) одно или другое.

С другой стороны, перезапись всего диска означает запись нескольких миллиардов секторов. В то время как жесткие диски имеют (чисто вымышленные) показатели отказов, которые настолько низки, что кажутся «никогда не случается», учитывая, что современные диски огромного размера «никогда не бывает», это скорее похоже на «скорее всего, случится». Именно по этой причине, например, RAID-5 больше не рекомендуется, потому что вероятность возникновения неисправимого сбоя при попытке повторной синхронизации после сбойного диска настолько высока, что это может стать практической проблемой.

Что это обозначает? Ну, это вообще ничего не значит, но перезаписывать весь диск без надобности , вероятно, не очень хорошая идея. Даже для безопасного удаления, если это предусмотрено, в настоящее время существуют гораздо лучшие (более быстрые и надежные) методы.

Damon
источник