“快”應該是很多人使用過SSD后的第一感覺,這種“快”不僅僅體現在開、關機及運行程序上,更多表現在對隨機數據的讀取和寫入上。然而SSD有別于HDD,SSD的“快”更需要正確的使用方法。使用不當,不但影響SSD真實的速度,而且還有損于SSD耐久度、穩定性及壽命。
不看是您損失?實測哪些誤區損害SSD性能
就像身邊一個使用SSD的朋友,打開主板BIOS一看,發現其SSD一直運行在IDE模式下,自己卻全然不知。我們知道IDE模式下根本無法發揮出SSD的全部性能。為了避免這類現象再發生,今天就通過實際的性能測試來告訴您,哪些不正當使用方法對SSD性能造成的損害?
評測平臺介紹與說明:
硬件平臺 | |
CPU | Intel Core i7 3770K |
主板 | 技嘉 GA-Z77X-UP7 |
內存 | 宇瞻DDR3-1600 4G*2 |
硬盤 | 主盤:三星830系 測試盤:美光M500 480G |
顯卡 | NVIDIA GTX650Ti BOOST |
軟件平臺 | |
操作系統 | Windows 7 Ultimate X64 SP1 |
驅動程序 | NVIDIA驅動程序320.00 for win7 64bit |
評測方案 | 測試軟件: |
測試中使用的SSD:美光M500 480G
本次測試所使用的SSD為美光M500 480G,測試軟件為SSD測試中常見到的CrystaDiskMark3.0.2,測試項目包括:持續讀寫(塊單位1024KB)、512K隨機讀寫、4KB隨機讀寫及4K隨機(QD32)讀寫,默認運行5次,每次1000MB的數據量,取最好成績。
項目一:開啟AHCI與不開啟AHCI的性能差距
AHCI,全稱Advanced Host Controller Interface,即高級主機控制器接口,相比老舊的“IDE“ 虛擬模式更適合SSD SATA存儲設備通信協議。主板BIOS中開啟AHCI后,SSD支持NCQ(NativeCommandQueuing,原生命令隊列),當隊列深度(QD)增大,性能也會以幾何級別上升,而IDE則是不支持NCQ,隊列深度增大性能也不會有太大的變化。下面我們來實際測試兩種不同模式下的SSD性能差距。
怎么查看是否已經打開了AHCI模式呢?最簡單的方法是運行一款叫AS SSD Benchmark的軟件。如果沒有打開AHCI,軟件界面左上角會出現“pciide-BAD”類似的警示字眼。打開則是“OK”。
AHCI模式下的測試成績
IDE模式的測試成績
AHCI模式與IDE模式下測試成績匯總對比 | |||
測試項目 | AHCI模式 | IDE模式 | 成績對比 |
持續讀寫(MB/s) | 481.8/ 425.6 | 288.5 / 368.4 | 40% / 13% |
隨機512KB(MB/s) | 437.6/425.9 | 290.4 / 355.2 | 34% / 17% |
隨機4K(MB/s) | 25.75 / 66.87 | 24.95 / 63.14 | 3% / 6% |
隨機4K QD32(MB/s) | 298.4 / 276.6 | 27.18/ 76.61 | 91% / 72% |
測試小結:通過測試成績對比可以看出,SSD運行在AHCI與IDE不同的模式下,性能差異很明顯。持續讀寫差距在40%、13%之間,特別是當隊列深度(QD)增大時,差距尤其明顯。以4K QD32讀取為例,從298.4MB/s暴跌至27.184MB/s,跌幅高達91%。AHCI與IDE模式下,SSD的性能差距百分比在65%左右。
上面的測試告訴我們,必須記得在主板BIOS內開啟AHCI模式,因為AHCI中的NCQ特性對SSD來說至關重要,若你的PC太老舊,不支持AHCI模式的話,個人建議不如等攢到足夠的錢,整個平臺更換再上SSD會更好。
項目二:4K對齊與非4K對齊的性能差距
隨著硬盤容量不斷擴展,為了提高容錯能力和讀寫速度,將原來的每個扇區512字節改為每個扇區4096個字節,也就是現在常說的“4K扇區”,那“4K對齊”就是符合“4K扇區”定義格式化過的硬盤,并且按照4K的規則寫入數據。
如果4K不對齊,AS SSD Benchmark軟件的左上角同樣會提示“BAD”的警示字眼。我們經常強調SSD要進行4K對齊,那你知道4K對齊與非4K對齊之間的性能差距有多大嗎?
4K對齊的測試成績
非4K對齊的測試成績
4K對齊與非4K對齊下測試成績匯總對比 | |||
測試項目 | 4K對齊 | 非4K對齊 | 成績對比 |
持續讀寫(MB/s) | 481.8/ 425.6 | 264.0/ 254.3 | 45% / 40% |
隨機512KB(MB/s) | 437.6/425.9 | 253.6 / 209.9 | 42% / 51% |
隨機4K(MB/s) | 25.75 / 66.87 | 21.87 / 40.84 | 15% / 39% |
隨機4K QD32(MB/s) | 298.4 / 276.6 | 118.3/ 58.3 | 60% /79% |
測試小結:從4K對齊與非4K對齊的SSD測試成績看,不管是持續讀取還是持續寫入,不管QD=1的4K讀寫還是QD=32的4K讀寫,兩者的性能差距都甚大。4K對齊與非4K對齊下,SSD的性能差距百分比在53%左右。
為什么兩者會有如此大的性能差距呢?如果SSD 4K不對齊,寫入的數據寫入點正好會介于兩個4K扇區的之間,也就是說即使是寫入最小量的數據,也會使用到兩個4K扇區,這樣會造成跨區讀寫,讀寫次數放大,從而影響讀寫速度。另外由于固態硬盤寫入次數有限,如果4K不對齊,壽命也會縮短。使用SSD必須要進行4K對齊。
項目三:開啟主板節能與關閉主板節能的性能差距
AMD與Intel都開發了相應的節能技術,以Intel為例,Intel的新節能技術為EIST(Enhanced Intel SpeedStep Technology)。與早期的SpeedStep技術不同,增強型的EIST技術可以動態調整CPU頻率,隨著CPU使用率下降或者接近0時候降低CPU頻率并且降壓,從而降低功耗和發熱。一旦檢測到CPU使用率高,立馬回復原始工作頻率。
我們在Z77主板的BOSS中,關閉掉C1E(系統閑置狀態時的CPU節能功能)、C3/C6(比C1E更深層的省電模式)、EIST(Intel新節能技術)等,我們來看看開啟與關閉節能模式下,SSD測試的成績差距有多大?
開啟主板節能測試的成績
關閉主板節能模式測試的成績
開啟主板節能與關閉主板節能測試成績匯總對比 | |||
測試項目 | 開啟主板節能 | 關閉主板節能 | 成績對比 |
持續讀寫(MB/s) | 481.8/ 425.6 | 484.7/ 435.6 | -1% / -2% |
隨機512KB(MB/s) | 437.6/425.9 | 440 / 435.1 | -1% / -2% |
隨機4K(MB/s) | 25.75 / 66.87 | 25.23/ 104.2 | 2% / -56% |
隨機4K QD32(MB/s) | 298.4 / 276.6 | 296.3/ 280.1 | 1% /-1% |
測試小結:從上面的測試成績可以看出,開啟主板節能模式的SSD性能要遜色于關閉主板節能。4K(QD1)隨機寫入,從原本的66MB/s飆升至104MB/s,漲幅超過一半。但對4K(QD1)隨機讀取及高隊列縱深的隨機讀寫影響不大。總體來說,關閉主板節能,SSD的性能提升約7%。
我們知道SSD的每個IOPS都需要發出,占用了系統的總線帶寬,開啟節能模式時CPU的頻率會降下來,發送指令時就會變得慢一些,那SSD理論性能相會相應減弱。說到這里,有些人會說,那為什么機械硬盤沒受影響呢?我們知道機械硬盤的4K IOPS也不過70-150之間,幾乎感受不到節能模式帶來的影響,但SSD的IOPS卻非常之高。然而用戶使用的過程中,絕大數多的情況下都是開啟主板節能模式的,所以我們測試SSD一般也默認開啟節能模式。至于你要不要追求SSD的極致性能,還要看你自己的選擇了。
項目四:原生SATA3.0與SATA2.0的性能差距
接口方面,現在出廠的SSD都采用SATA3.0接口,為什么?因為SATA2.0接口的最大理論速度只有300MB/S,如果你把一款讀取速度500MB/s的SSD接到SATA2.0接口上,自然而然受到限制。如果你的SSD接在SATA2.0接口,那你有想過這會帶來多大的性能損失嗎?
原生SATA3.0接口下測試的成績
SATA2.0接口下測試的成績
原生SATA3.0與SATA2.0測試成績匯總對比 | |||
測試項目 | 原生SATA3.0 | SATA2.0 | 成績對比 |
持續讀寫(MB/s) | 481.8/ 425.6 | 270.2/ 264.0 | 44% / 38% |
隨機512KB(MB/s) | 437.6/425.9 | 251.7/ 254.7 | 42% / 40% |
隨機4K(MB/s) | 25.75 / 66.87 | 24.24/ 57.85 | 6% / 13% |
隨機4K QD32(MB/s) | 298.4 / 276.6 | 216.8/ 204.7 | 27% /26% |
測試小結:可以說,SSD接在原生的SATA3.0接口上的測試成績完勝SATA2.0,SATA2.0接口上,持續讀寫速度僅270/ 264MB/s,很明顯受到接口理論傳輸性能的限制。而隨機讀寫方面也受到不少的影響。
目前絕大部分的Intel與AMD的主板上都配備了原生SATA3.0接口,這也提醒了網友在組建平臺時,選購主板時應多考慮帶有原生SATA3.0接口,這也是為什么大家都說B75主板比H61主板更具性價比。另外提醒一下,如果您的主板只有一個SATA3.0,而您又是SSD+HDD存儲,那SSD優先接到SATA3.0 上,因為SATA2.0足以應付性能一般的機械硬盤。
項目五:小分區與全部分區的性能差距
SSD中,有“小分區”與“少分區”的說法,所謂的“小分區”就是不要把SSD的容量都分滿,保留一部分容量作為“空閑位置”,用于SSD內部的優化操作,如磨損平衡、垃圾回收和壞塊映射。而“少分區“是另外一種概念,分區越多意味著浪費的空間越多(每個分區總有那么些空間是用不到的)。現在,我們針對小分區情況,480G的SSD只分出約40G,其他容量不動,另外480G容量全部分區進行測試。看看兩者的性能差距?
全部分區下
小分區下
全部分區與小分區下測試成績匯總對比 | |||
測試項目 | 全部分區 | 小分區 | 成績對比 |
持續讀寫(MB/s) | 481.8/ 425.6 | 477.2/443.3 | 1% / -4% |
隨機512KB(MB/s) | 437.6/425.9 | 430.1/ 430.7 | 2% / -1% |
隨機4K(MB/s) | 25.75 / 66.87 | 25.83/ 66.74 | 0% / 0% |
隨機4K QD32(MB/s) | 298.4 / 276.6 | 296.4/ 277.5 | 1% /0% |
測試小結:從上述的測試成績對比來看,全部分區與小分區各項性能幾乎沒有差異,總體的差距在0.3%左右,可以忽略不計了。目前2.5寸消費者SSD的容量最大也就960G,而且價格很貴,主流還是120G--128G,有一些廠商已經幫我們設定好了OP,例如NAND容量128G的SSD,廠家會標稱120G,剩下的部分就被設置成了預留空間。所以少容量的SSD分區時,1-2個即可。
項目六:內存雙通道下與單通道下的性能差距
內存單、雙通道
前面我們提到主板節能模式下,CPU的降頻影響到SSD的性能,那與硬盤關系密切的內存會不會也對SSD的性能產生影響呢?我們就單、雙通道內存下(相同時序及頻率)測試SSD的性能。
雙通道內存下測試的成績
單通道內存下測試的成績
雙通道與單通道內存測試成績匯總對比 | |||
測試項目 | 雙通道內存 | 單通首內存 | 成績對比 |
持續讀寫(MB/s) | 481.8/ 425.6 | 492/443.1 | -2% / -4% |
隨機512KB(MB/s) | 437.6/425.9 | 439.7/ 435.7 | 0% / -2% |
隨機4K(MB/s) | 25.75 / 66.87 | 25.78/ 64.68 | 0% / 3% |
隨機4K QD32(MB/s) | 298.4 / 276.6 | 267.5/ 268.6 | 10% /3% |
測試小結:單通道內存的平臺下,SSD的持續讀寫性能要稍稍好于雙通道,而隨機讀寫方面,雙通道優于單通內存平臺,但兩者的總體差距不超過1%。這也破除了很多網友的疑慮,內存單、雙通道不構成對SSD性能的影響。這也很容易理解,雖然雙通道內存的帶寬要遠高于單通道,但以GB/s為單位計算的內存傳輸速度并非SSD所能比擬的。
總結:
有相當一部分用戶對SSD的抗拒感來源于使用SSD比HDD要麻煩,這樣不行,那樣也不行,哪像機械硬盤買回來通電萬事不管。但SSD的“快”還是需要您付出一點心思的。比如確定打開了主板的AHCI、進行4K對齊、接在原生SATA3.0接口下等。通過上面的一系列實際測試也證明了,不正確的使用方法會造成SSD的性能嚴重損失,導致性能下降,甚至影響到SSD的穩定性及壽命等。
本來SSD的價格就貴,容價比遠低于機械硬盤,大價錢買回來的SSD,如不能充分發揮其性能,那就得不償失了。
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