Główne komponenty sprzętowe komputera - procesor, pamięć i pamięć wewnętrzna - współpracują ze sobą, umożliwiając dostęp do plików i ładowanie programów. Podczas gdy pamięć RAM i procesor wykonują swoją pracę z prędkością błyskawicy, pamięć wewnętrzna, zwłaszcza jeśli jest to dysk twardy, niestety pozostaje w tyle.
Ze względu na swoje fizyczne ograniczenia typowy dysk twardy jest bardzo wolny i nie nadąża za szybkością procesora. Dyski półprzewodnikowe, choć znacznie szybsze niż dyski mechaniczne, nadal działają z pełzającą prędkością w porównaniu z najnowszymi chipami. W rezultacie odczytywanie i zapisywanie danych może być potwornie powolnym procesem, zwłaszcza gdy proces naturalnej fragmentacji plików wkracza i pogarsza sytuację.
Dlatego konieczna jest defragmentacja dysku twardego, nawet w 2020 roku. Odwraca ona fragmentację plików i pomaga poprawić wydajność komputera. Jeśli już wcześniej spotkałeś się z tym tematem i znalazłeś go sformułowany w tajemniczym języku i nieprzejrzystym języku komputerowym, ten artykuł będzie zarówno odświeżający, jak i pouczający.
Prawda jest taka, że defragmentacja dysku to nie tyle złożony temat, co słabo wyjaśniony. Aby w pełni zrozumieć, na czym polega defragmentacja dysku twardego, należy zrozumieć niektóre pojęcia, takie jak fragmentacja i system plików Windows. Wiedza o tym, jak działa tradycyjny dysk twardy i czym różnią się dyski SSD, pomoże również dowiedzieć się, dlaczego ten pierwszy powinien zostać zdefragmentowany w celu uzyskania optymalnej wydajności, podczas gdy drugi poradzi sobie bez niego.
Najpierw wyjaśnijmy, jak dysk twardy przechowuje i odczytuje dane.
Dysk twardy
Dysk twardy przeszedł długą drogę od mechanicznych potworności IBM z lat 60. XX wieku do kompaktowych urządzeń pamięci masowej o prędkości 7200 obr./min, których używamy w 2020 r. Jednak pomimo ciągłej poprawy zarówno szybkości, jak i rozmiaru, pozostaje jeden prosty fakt dotyczący dysku twardego. w 2020 roku: jest powolny.
Jest powolny, ponieważ składa się z ruchomych części, takich jak obracające się talerze i głowica do odczytu i zapisu. Te ruchome części oznaczają, że istnieje ograniczenie tego, jak szybko żądania wysyłane przez procesor mogą pobierać niezbędne dane.
Aby jeszcze bardziej spowolnić, nie wszystkie dane, które należy pobrać, będą przez cały czas w tej samej lokalizacji. Pomocne może być myślenie o wirującym talerzu jako o złożonym dysku złożonym z kilku koncentrycznych dysków. Powiedzmy, że cztery dyski razem tworzą talerz. Każdy dysk nazywany jest ścieżką, a każda ścieżka jest podzielona na części o podobnej długości zwane sektorami. Liczba ścieżek i sektorów różni się w zależności od modelu, ale rozmiar pojedynczego sektora wynosi zwykle 512 bajtów.
Więc dlaczego jest to ważne? Są dwa główne powody. Po pierwsze, dostęp do danych przechowywanych na zewnętrznych ścieżkach i sektorach jest szybszy niż do danych przechowywanych na wewnętrznych ścieżkach i sektorach. Drugim powodem jest to, że każda jednostka miejsca na dysku twardym składa się z pewnej liczby sektorów. Ta jednostka nazywa się klastrem. Klaster to najmniejsza jednostka miejsca na dysku twardym, w której można przechowywać plik lub część pliku.
To dobrze prowadzi nas do sposobu, w jaki system Windows organizuje i kontroluje dane na dyskach twardych - system plików NTFS.
System plików NTFS
Mówiąc prościej, system plików to sposób, w jaki system operacyjny organizuje i zarządza plikami na dysku. Wszystkie znane Ci wersje systemu Windows używają systemu plików NTFS do organizowania plików na dysku twardym lub SSD, tak aby system mógł uzyskać dostęp do żądanych danych.
Dyski korzystające z systemu plików NTFS zwykle grupują sektory w klastry składające się z 8 sektorów każdy. Oznacza to, że każdy klaster na dysku NTFS ma zwykle rozmiar 512 x 8 = 4096 bajtów. Jeśli zapiszesz plik o wielkości 2 MB na dysku NTFS, zostanie on zapisany jako fragmenty po 4096 bajtów każdy na dysku. (Jeśli zależy Ci na matematyce, oznacza to, że plik 2 MB zajmie około 488 klastrów lub fragmentów miejsca na dysku twardym).
Jak przebiega defragmentacja
Teraz, gdy wiesz, że każdy plik, który umieścisz w pamięci komputera, jest podzielony na fragmenty, wyobrażenie sobie, jak zachodzi fragmentacja, powinno być łatwiejsze. Powiedzmy, że zapisujesz plik o wielkości 5 MB na dysku z dużą ilością wolnego miejsca; plik zostanie jak zwykle podzielony na części. Kawałki prawdopodobnie zostaną umieszczone obok siebie, co sprawi, że będą przylegać do siebie. Oznacza to, że gdy procesor zażąda tego pliku, dysk twardy będzie mógł go szybciej pobrać.
Teraz pomyśl o zapisaniu tego samego pliku na dysku, na którym jest mało wolnego miejsca. Twój system zapisze plik w najbliższym dostępnym miejscu. Jeśli ta przestrzeń jest wystarczająca, aby pomieścić wszystkie fragmenty plików, świetnie. Jeśli nie, system umieści niektóre fragmenty w innym miejscu. Części pliku są teraz oddzielone od siebie. Przechowywanie fragmentów, które razem tworzą plik w nieciągłych przestrzeniach na dysku twardym, nazywamy fragmentacją.
Biorąc pod uwagę, że większość z nas regularnie zapisuje pliki, z których niektóre są dość duże, na naszych dyskach twardych, fragmentacja jest nieuniknioną i naturalną konsekwencją.
Defragmentacja dysków: dlaczego jest to potrzebne?
Im więcej plików jest zapisanych na dysku twardym i im większy jest każdy plik, tym więcej pracy system musi wykonać, aby odczytać i zapisać dane. Dysk pełen dużych plików oznacza, że będzie coraz mniej sąsiadujących lokalizacji, w których można zapisać każdy plik, aż do momentu, w którym po prostu nie będzie już żadnego. W takim przypadku system po prostu zapisuje różne fragmenty każdego pliku w dowolnym miejscu, które może znaleźć. Im większy plik, tym więcej jego fragmentów i tym bardziej są one rozproszone. Tak więc, gdy żądany jest plik, głowica odczytująco-zapisująca musi przeskakiwać między różnymi lokalizacjami, aby złożyć odmienne i rozproszone fragmenty. Ten proces wymaga dużo pracy i w konsekwencji trwa dłużej, co skutkuje niższą wydajnością.
Poza tym, ponieważ pliki są rozproszone po całym miejscu, dostępna przestrzeń na dysku jest również rozproszona. To z kolei powoduje, że duże przychodzące pliki są natychmiastowo pofragmentowane, ponieważ nie jest dostępny żaden ciągły fragment wolnego miejsca, w którym można by je zapisać.
Chociaż prędkości odczytu i zapisu współczesnych dysków twardych znacznie się poprawiły w porównaniu z wcześniejszymi w dekadzie, fragmentacja dysku oznacza, że prędkość będzie się zmniejszać z czasem, co również powoli prowadzi do degradacji dysku twardego.
Dlatego musisz regularnie defragmentować dysk.
Na szczęście dla większości z nas nowoczesne systemy operacyjne, takie jak Windows 10, mają harmonogram defragmentacji, który działa regularnie i dba o Twój dysk twardy. Jednak ten system może przestać działać lub ulec awarii, więc musisz wiedzieć, kiedy system wymaga natychmiastowej defragmentacji.
Istnieją pewne ostrzegawcze oznaki i objawy silnie pofragmentowanego dysku twardego:
- Dłuższe czasy ładowania plików i programów
- W przypadku aplikacji i gier z dużą ilością grafiki ładowanie nowych okien lub przetwarzanie nowych środowisk trwa zbyt długo
- Słyszalny hałas z dysku twardego podczas pracy systemu
Kiedy którekolwiek z nich zaczyna się powtarzać, prawdopodobnie nadszedł czas, aby wezwać kawalerię - przez co rozumiemy defragmentację komputera. Jak więc zdefragmentować dysk, który naprawdę tego potrzebuje?
Jak zdefragmentować komputer
Defragmentacja komputera pozwala zoptymalizować dysk twardy i zwolnić miejsce. Jednak dobry defragmentator zrobi znacznie więcej. Rozrzucone fragmenty plików należy umieścić obok siebie, aby uzyskać szybsze pobieranie. Spowoduje to również zwolnienie dużej ilości miejsca, w którym można umieścić nowe pliki, zmniejszając ryzyko, że zostaną one bardzo szybko pofragmentowane po wylądowaniu na dysku twardym. Innym aspektem defragmentacji jest inteligentne umieszczanie plików, które zapewnia, że pliki, których system potrzebuje najbardziej, są umieszczane w lokalizacjach, które są najszybsze i najłatwiej dostępne.
Krótko mówiąc, istnieją trzy główne aspekty defragmentacji dysku, które obejmują wszystkie defragmentatory:
- Defragmentacja plików. Podczas tego procesu klastry zawierające fragmenty pofragmentowanego pliku są umieszczane obok siebie. Wszystkie klastry, które tworzą plik, są gromadzone w tym samym miejscu i kolejno porządkowane.
- Defragmentacja przestrzeni . Podczas tego procesu wolne miejsce jest również defragmentowane. Rozumiemy przez to, że oddzielne klastry wolnego miejsca są zebrane w solidny blok, a nie rozproszone po dysku twardym w mniejszych oddzielnych sekcjach.
- Inteligentne umieszczanie plików. Inteligentne rozmieszczenie plików podczas defragmentacji oznacza, że pliki są uporządkowane zgodnie z potrzebami systemu. Na przykład pliki systemowe można umieszczać na zewnętrznych ścieżkach, aby przyspieszyć odczyt i zapis, a tym samym skrócić czas uruchamiania komputera. Inteligentne umieszczanie plików jest dynamiczne. Ogólnie rzecz biorąc, najczęściej używane i ważne pliki są umieszczane na ścieżkach bardziej zewnętrznych, podczas gdy pliki, do których dostęp jest najmniej dostępny, są zapisywane na wewnętrznych ścieżkach dysku twardego.
Z powyższego powinieneś dowiedzieć się, jak ważna może być defragmentacja dysku dla kondycji dysku i ogólnej wydajności systemu. Jeśli twój komputer widzi dużo akcji i zaczyna zwalniać z powodu wszystkich częstych instalacji i usuwania, kopiowania i przenoszenia, gier i edycji grafiki, optymalizacja dysku twardego za pomocą bogatego w funkcje oprogramowania do defragmentacji z pewnością spowoduje zauważalną poprawę ogólną szybkość i wydajność systemu.
Nie musisz jednak wierzyć nam na słowo. Możesz samodzielnie wypróbować defragmentator i sprawdzić wyniki. Jak wspomniano wcześniej, system operacyjny, taki jak Windows 10, ma wbudowane narzędzie, które wykonuje podstawowe czynności automatycznie, ale możesz wypróbować inne z lepszymi funkcjami i mocniejszym silnikiem optymalizacji.
Zanim zakończymy ten przewodnik, jest jeszcze jedno ważne pytanie, na które należy odpowiedzieć: A co z dyskami SSD?
Czy można zdefragmentować dysk SSD?
Dyski SSD szybko zastępują dyski twarde jako preferowany sprzęt do przechowywania danych w nowoczesnych laptopach i komputerach stacjonarnych. Chociaż pozostają drogie w porównaniu z ich mechanicznymi odpowiednikami, nie można zaprzeczyć, że różnica w prędkości między dyskami SSD i HDD występuje w dzień iw nocy.
Jeśli jedynym sprzętem do przechowywania danych na komputerze jest dysk SSD, nie zaleca się przeprowadzania defragmentacji dysku w nadziei na poprawę szybkości dysku. W rzeczywistości może to mieć odwrotny skutek.
Dyski SSD, w przeciwieństwie do dysków twardych, nie mają mechanicznych części ruchomych. W związku z tym odczyt danych z dysku SSD obejmuje inny proces. Ponieważ nie ma poruszającej się mechanicznej głowicy, fragmentacja na dysku SSD nie powoduje zmniejszenia prędkości zapisu, więc nie ma znaczenia, w jaki sposób fragmenty pliku są rozproszone na dysku. Technologia NAND zapewnia, że wszystkie składniki plików są pobierane, gdy tylko zostaną zażądane.
Zamiast defragmentacji typową operacją optymalizacji na dysku SSD jest polecenie TRIM, które zasadniczo daje napędowi zezwolenie na wyczyszczenie tych bloków danych, które zostały zidentyfikowane jako nieużywane.
Z tego powodu większość wbudowanych defragmentatorów ma wyłączoną defragmentację SSD, podobnie jak większość narzędzi innych firm, które robią to samo. Jednak niektóre z bardziej bogatych w funkcje programów do defragmentacji mają i tak opcję defragmentacji dysku SSD, chociaż nie zalecamy tego kroku - chyba że omawiany dysk jest dyskiem SSHD (hybrydą technologii SSD i HDD).