天硕工业级SSD固态硬盘高效后台管理优化碎片化处理

天硕G55 Pro M.2 NVMe工业级SSD以自研PCIe Gen3x4主控+100%纯国产元器件实现了3600MB/s高速读取，-55℃~85℃的超宽温域稳定运行;以硬件级PLP掉电与固件协同保护全盘，支持智能软销毁功能。天硕(TOPSSD)工业级固态硬盘满足工业级抗振耐冲击标准，拥有200万小时+ MTBF高可靠认证及GJB2017体系背书，精准契合国产化存储对高性能、高可靠、高耐用的严苛需求。产品已广泛应用于智能制造、轨道交通、公共事业等领域。

预留空间是什么？

预留空间，也称OP空间 (Over-Provisioning, OP) ，是固态硬盘出厂时预留给主控的内部空间，这块预留空间是对用户不可见的，因此用户无法访问或操作。其核心作用是为垃圾回收、磨损均衡、坏块管理提供缓冲区：

当SSD写满时，OP空间可临时接收新数据，避免立即触发垃圾回收影响性能;

通过减少垃圾回收频率和优化数据分布，有效降低写入放大效应;

预留的备用区块可置换使用中产生的后期坏块(LBB)，延长NAND寿命。

预留空间的实现原理

OP空间本质上是将一部分存储容量保留为缓冲空间。除非额外增加存储芯片，否则OP设计上就是会占用原有NAND Flash的存储空间，也就减少了用户可用的SSD容量，但这是值得的。

固态硬盘制造商通常会预留约7%的实际存储空间来执行后台功能。对3D TLC SSD来说，如果是工业级、消费级这类非写入密集型的应用场景，只要是采用的是品质优良的原厂闪存颗粒，7%的预留空间已经足够。

以一个原始容量为 256GB的固态硬盘为例，扣除7%的内置预留空间后，用户实际可用容量为240GB。如果提高预留存储空间的比例，产品的性能和寿命也会相应提升。

具体来说，当垃圾回收被触发时，固态硬盘的写入速度会因数据碎片化的程度不同而受到不同程度的影响。如果数据在NAND Flash中碎片化程度越低，同时OP预留空间越多，就越能缩短垃圾回收的工作周期，从而减少对固态硬盘的性能的影响。整个过程，就是通过降低写入放大值，来延长固态硬盘的使用寿命。

关于天硕(TOPSSD)

天硕秉承“中国芯，存未来”的品牌理念，以构筑自主可控、安全可靠的存储基石为己任，致力于充分满足高性能工业级算力引擎的严苛需求。其提供丰富的产品形态组合，包括2.5”SATA、mSATA、M.2 SATA 2280、M.2 NVMe 2242、M.2 NVMe 2280、U.2、XMC、BGA SSD及各类加固型工业固态硬盘。产品采用长江存储闪存颗粒、长鑫DDR等国产核心元器件，全面适配飞腾、龙芯等国产自主芯片平台。更多信息，详见TOPSSD官方网站。