详解数据压缩技术,让存储容量翻倍的秘诀

压缩 其他2018-07-12 16:00:34

最近固态硬盘市场价格回落,而内存价格依旧坚挺。无论是老电脑升级还是新装机,内存和硬盘成本都是一笔不可忽视的支出。数据压缩技术能帮助我们在省钱的同时还能提升性能。

或许你不清楚压缩的具体概念,但所有人都与压缩时刻相随, Windows 10操作系统默认会对内存中的缓存数据进行压缩,以数据压缩减少对硬盘的读写。

上传到网络的每一张图片都经过了压缩,使得存储它所需的体积得到降低。举一个简单的例子:QQ聊天中的图片往往会比直接传送图片文件要模糊一些。

图片压缩分为有损压缩和无损压缩,前者不会损失画质,后者则以牺牲少量画质为代价换取更高的压缩率。有损压缩的最典型特点就是在画面细节尤其是线条轮廓处会有色块或模糊产生,使得清晰度下降。

对于图片来说这样的轻微感官改变尚且能接受,而更多的数据文件在压缩前后必须保持完全一致,才能保证电脑正确运行,也就是需要无损压缩。

最典型最常见的无损压缩代表就是WinRAR和7-ZIP。根据数据内容的不同,WinRAR压缩的比率也不尽相同。通常EXE可执行文件和TXT文本文档的可压缩程度最高,JPG、PNG这类原本已经压缩过的图片文件压缩效果就比较差。

WinRAR虽然压缩能力不错,但缺陷同样明显,它只适合于打包备份,文件在使用前必须手动解压,解压的速度也完全不能满足即时使用的需求。Windows NTFS文件系统自带的压缩属性也是无损压缩,更适合日常使用数据的即时压缩与解压。

NTFS能在写入时实时压缩,减少对硬盘写入量,并在读取时实时解压,准确还原数据原貌。但是这种压缩方式只减少了空间占用,却没有实现理论上可以同时达到的提速效果。

下图是C盘开启NTFS压缩后,PC Mark 10应用程序启动速度测试,性能发生明显下降。显然开启NTFS压缩会损害电脑运行速度。

而另外一种形式的数据压缩可以发生在固态硬盘内部。以东芝TR200固态硬盘为例,它的主控自带数据压缩能力,可以在不影响性能发挥的前提下,于部分情境中提升性能输出。

以前面WinRAR无损压缩的效果为例,可执行文件的压缩率在50%左右,如果使用TR200直接存储这些程序,写入过程数据可以通过主控压缩到更小的体积,有效降低写入放大率,减少对闪存的磨损。而在读取过程中,闪存只需读取更小体积的数据,由主控实时解压为原始状态,解压容量膨胀同时也表现为数据读取带宽的增长。

当然没有十全十美,TR200的数据压缩功能并不能使固态硬盘装入更多的文件,用户可用容量依然是固定的。但压缩使得固态硬盘使用中对闪存的写入量减小,起到了提升使用寿命并增强读写速度的效果。

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