測試配備：
處理器：AMD Ryzen 5 3600 6-Core Processor 3.6GHz
主機板：MSI X570-A PRO(MS-7C37)
記憶體：16GB
系統碟：WD SN520 512GB
作業系統：Window 10
測試軟體：HD TXXX ProXXX
測試目的：重複使用的硬碟速度變化
- 影響SSD固態硬碟擦除速度的原因
- 硬碟讀寫原理：
SSD固態硬碟與機械硬碟不同，機械硬碟是採用浮力磁頭進行點對點讀取，SSD是以電氣的方式存透過不同的電位0(低電位)和1(高電位)讀取數據。
SSD每次寫入或擦除數據都會造成快閃記憶體耗損而降低壽命，也會隨著空閒容量的減少使速度下降，因此，快閃記憶體本身的擦寫極限也就影響著硬碟的耐用性。
- 快閃記憶體晶片等級：
市場上的快閃記憶體主要有四類，SLC、MLC、TLC、QLC，速度依序由高至低。
當我們向SSD寫入資料，主控會把資料先寫入硬碟前段的快閃記憶體等級較高的緩存區，因此寫入速度會相當快速。若持續寫入資料超過緩存區時，資料就會直接寫入後段等級較低的資料存儲區塊，此時我們將會看到明顯的速度差異。
實測證明，我們使用電腦軟體對某牌SSD進行實測，由(圖一)可以看出，緩存區寫滿10GB後速度就有大幅度震盪的趨勢。
(圖一)
- SSD固態硬碟重複使用變慢問題：
(圖二)為SSD硬碟第一次寫入資料的速度，整顆硬碟速度平穩快速，充份表現出硬碟的高效能，最快可達近乎450MB/s的速度，直至最後硬碟即將寫滿，速度才快速下降。
測試硬碟：N牌 SSD固態硬碟 480GB
(圖二)
接著，我們又對同顆固態硬碟進行了相同模式的寫入，如(圖三)，已經過一次滿盤寫入的硬碟速度已經無法維持平穩，從最高速415MB/s落至5MB/s，硬碟效能明顯變得忽快忽慢。
(圖三)
- SSD主控軟體設計原理：
當SSD固態硬碟儲存空間漸漸寫滿，硬碟在寫入資料前就需要先進行空間回收擦除，稱為「垃圾回收機制Garbage Collection(GC) /寫入放大」，即實際寫入的物理資料量是寫入資料量的多倍。
SSD固態硬碟異於一般機械式硬碟按順序寫入資料的方式，是跳著寫入的儲存模式。由於不按順序寫入，硬碟須先搜尋哪裡還有存儲空間才能夠進行。當想寫入資料，但硬碟裡已經沒有空間時，硬碟會將失效的資料擦除。主控先將資料搬移至緩存空間，然後擦除硬碟內已無用的資料、補上新的資料，這樣一來一往造成了寫入放大，讓本來的資料量整整大了數倍之多。
寫入放大是快閃記憶體中的不良現象，實際寫入的資料量是欲寫入量的多倍，從而導致硬碟容量越來越小，寫入速度下降。
- 影響機械硬碟讀寫速度原理
(2-1) 機械硬碟速度 內圈快外圈慢的硬體原理
機械硬碟(HDD)利用旋轉碟片與架在上頭的懸臂讀取每個資料片段，而它在使用的時候，預設是從外圈開始使用到內圈，傳送速率會隨磁區順序而變慢。這個原因在於，硬碟資料的密度一致、轉速也是固定的，磁軌的周長越長，磁區就越多，儲存的資料量就越大。在同樣的時間裡，磁頭在外圈掃一圈可讀到的資料，會比內圈來得多。
為了讓您更容易理解，我們舉例而言，如同操場的跑道，內圈明顯短於外圈的長度，若外圈的選手要和內圈選手跑在同一個水準位置，就必須用更快的速度奔跑。這也就是為何外圈的讀寫速度必定大於內圈，呈現由高至低的存取速度變化。
(圖四)為實測機械式硬碟的寫入速度，由快至慢，可以看到隨著硬碟的使用程度，速度上明顯有下降的趨勢。
測試硬碟：T牌HDD機械硬碟 500GB
(圖四)
機械硬碟使用越久，一樣會出現速度變慢的情況。這是由於機械硬碟的碟片、磁頭，因使用時間久了而出現老化的現象，尤其是當安裝系統、拷貝大型檔案時會發現使用上特別地緩慢。更甚至會在硬碟內產生壞道，使寫入無法順利進行。
結論：
市面上的硬碟一般會向外宣稱可達到峰值速度，但實際測試的真實速度很大機率會上下起伏。
若想讓SSD硬碟保持高速效率，最直接的做法是固定每隔一段時間執行安全抹除，可大概率提升硬碟讀寫速度。
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