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英睿達講堂:固態(tài)使用不當會損失性能?

 蘇睿思 2015-08-06

    老態(tài)龍鐘的機械硬盤,相信不少網(wǎng)友對它的使用方法知根知底,基于機械結構的傳統(tǒng)臺式機硬盤,如同它的名字,一點都不嬌氣。而基于半導體的SSD固態(tài)硬盤,用戶要想發(fā)揮它的完整性能,就需要下一番功夫,熟悉SSD固態(tài)硬盤有哪些使用不當,了解它的掉速之謎。

英睿達講堂:固態(tài)使用不當會損失性能?

英睿達講堂:固態(tài)SSD使用不當會損失性能?

    硬盤掉速問題最早來源于機械硬盤,SSD還沒興起的年代,機械硬盤如日中天,當時硬盤廠商敢于天下先應用4K高級格式化技術,遺憾的是螃蟹沒吃著,反而讓螃蟹的大鉗子夾得又腫又疼。

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網(wǎng)友反映的機械硬盤掉速問題

  由于4K沒有對齊,當時這款率先采用4K格式化的機械硬盤掉速非常嚴重,硬盤表現(xiàn)如同坐過山車一般,此起彼伏。其速度頻繁掉到0MB/秒,幾乎接近停滯狀態(tài)。

    如果說機械硬盤有這個問題,那么到了SSD身上,可就不是少10-20MB/s那么簡單,而是超過200MB/s。它牽涉到復雜的4K對齊,并且SSD還衍生出新的掉速問題,讓網(wǎng)友們防不勝防。下面,我們即將開始今天的英睿達講堂,用英睿達SSD對固態(tài)SSD的掉速現(xiàn)象進行盤點和分析,為廣大SSD用戶解惑。 

 

前面講敘4K高級格式化硬盤的4K對齊問題,經(jīng)歷當年“掉速門”至今心有余悸。4K對齊不但是機械硬盤的羈絆,更是SSD的天生死敵。要知道SSD的性能是機械硬盤的數(shù)倍,掉速起來一坑到底。首先我們進行名詞解析,什么是高級格式化: 

什么是高級格式化? 

    高級格式化是國際硬盤設備與材料協(xié)會(International Disk Drive Equipment and Materials Association,IDEMA)為新型數(shù)據(jù)結構格式所采用的名稱,它定義了硬盤介質(zhì)上所用基本扇區(qū)大小的增長量級。

    注:高級格式化,又名4K高級格式化,要求硬盤扇區(qū)4K對齊。

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4K高級格式化說明

    4K高級格式化標準規(guī)定,硬盤扇區(qū)大小從當前的512字節(jié)遷移至4096字節(jié)(或4K)。這項更改會提高格式化效率,從而有助于硬盤行業(yè)提供更高的容量,同時提供改進的錯誤糾正功能。  

    當然,這些是在4K對齊之下的好處,要是硬盤沒有4K對齊,會是什么樣一個結果呢?   

4K不對齊的SSD啥性能?  

    我們使用英睿達M4 128GB SSD和AS SSD軟件,進行4K對齊實驗。筆者使用分區(qū)精靈軟件,選擇32K字節(jié),然后手動將“單元大小”調(diào)整為31K,這款SSD隨即4K無法對齊。 

25%火力丟失 看硬盤4K標準分區(qū)對齊

注意左上角容量上方的綠字項目31K - BAD為未對齊

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注意左上角容量上方的綠字項目1024K - OK為對齊

    我們對比4K不對齊和對齊的英睿達M4 128GB SSD,它們之間的讀寫速度差距為100-200MB/s。其中差別最大的當屬4K-64Thrd成績對比,即4K字節(jié)-64隊列深度模式下,4K不對齊的英睿達M4 128GB SSD的成績慘不忍睹。

 

IDE接口在2003年SATA接口興起之前,一度雄霸硬盤市場,目前新式主板已不再配備IDE接口,但是主板廠商不敢對IDE接口設備掉以輕心,在BIOS中保留IDE模式。此舉可謂后患無窮!對用戶和硬盤廠家造成極大的困擾。

英睿達講堂:固態(tài)使用不當會損失性能?

IDE模式的強大生命力就連主板廠商都不敢輕視

    主板的IDE模式具有十分強大的兼容性,通吃IDE和SATA接口設備,因此電腦城裝機商普遍將IDE模式作為首選。然而傳統(tǒng)的IDE模式已經(jīng)無法滿足固態(tài)硬盤的新特性和性能突破需求,SSD在IDE模式下工作性能出現(xiàn)嚴重衰減。

    下面我們實測的英睿達M550 256GB SSD在IDE和AHCI兩種模式下,使用AS SSD軟件所測試的讀寫速度。

英睿達講堂:固態(tài)使用不當會損失性能?

英睿達M550 256GB SSD的IDE模式成績

英睿達講堂:固態(tài)使用不當會損失性能?

英睿達M550 256GB SSD的AHCI模式成績

    我們對比英睿達M550 256GB SSD的AHCI和IDE模式成績,兩者的性能差距是相當驚人的,這種現(xiàn)象和4K不對齊有類似的效果。

    AHCI接口是為SATA串行接口而生,它的全名為“串行ATA高級主控接口/高級主機控制器接口”。它能夠充分發(fā)揮SATA接口的獨有NCQ技術,挖掘SATA硬盤性能。

    AHCI既然這么強,為何電腦城裝機商如此不待見?原來AHCI模式兼容性不佳,當AHCI模式往IDE模式切換,原有設備無法兼容,造成操作系統(tǒng)藍屏死機?;蛘呶覀冃蜗蟮恼fAHCI是IDE模式的死對頭。

 

背景:我們前面講到老掉牙的IDE接口,IDE接口真的是太好區(qū)分了。不過SATA接口就著實讓部分初學者分不清楚東南西北。網(wǎng)友們集中反應老是插錯SATA2.0和3.0接口。尤其是網(wǎng)友裝機合蓋之后,才發(fā)現(xiàn)硬盤接口接錯。

為什么SATA接口容易搞混?

    新出的AMD/英特爾主板全為SATA3.0接口,網(wǎng)友們無論插哪個接口都是對的。但是稍微老一些的主板可就不一樣,比如Z77/H77主板僅部分具備SATA3.0接口,剩下全為SATA2.0接口,這可愁壞對主板不了解的網(wǎng)友。

    要知道,SATA2.0接口速率只有300MB/s;SATA3.0接口速率提高一倍,使更高性能的產(chǎn)品得以發(fā)揮優(yōu)勢。如果你認為SSD接在SATA3.0接口還能發(fā)揮出600MB/s的速度,那你就錯了,SSD性能還得雁過拔毛!

英睿達講堂:固態(tài)使用不當會損失性能?

英睿達M550 256GB SSD

    我們用一塊最新的英睿達M550 256GB SSD進行實驗,分別在SATA2.0和3.0兩種接口,使用CDM軟件進行測速。

實測SATA3產(chǎn)品跨接口速率測試 

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英睿達M550 256GB SSD在SATA3.0端口下成績

英睿達講堂:固態(tài)使用不當會損失性能?

英睿達M550 256GB SSD在SATA2.0端口下成績

    英睿達M550 256GB SSD在SATA3.0下面測試的速度,并未接近或者達到600MB/s。我們從SATA2.0接口也能發(fā)現(xiàn)類似問題,英睿達M550 256GB SSD所測速度離SATA2.0的接口速率300MB/s尚有一定差距。

    由于AS SSD軟件屬于非壓縮算法設計,硬盤在此運行均有一定性能衰減,因此網(wǎng)友盡量選擇SATA3.0接口,至少可以獲得更高速度。

    注:英睿達M550 256GB SSD在ATTO所測的極限速度為560MB/s。

 

我們通過實際例子分析3種硬盤掉速問題,這些問題可由網(wǎng)友發(fā)揮主觀能動性解決:

1、怎么讓SSD工作在AHCI模式

英睿達講堂:固態(tài)使用不當會損失性能?

Z87 BIOS內(nèi) 硬盤模式的選擇界面 包括IDE AHCI及RAID

    AHCI模式可以顯著增強硬盤性能,它適用于臺式機/筆記本電腦。網(wǎng)友可在高級階段選項的“SATA設置”中找到選擇界面,一般它具有“IDE”、“AHCI”、“RAID”三種模式。

2、怎么選擇SATA3.0接口

    我們需要解決SATA3.0接口插對的問題,部分主板在接口附近標注SATA3.0或者SATA 6Gbps字樣;其次是SATA3.0接口和SATA2.0接口顏色不一樣,數(shù)量少的同色接口一般為SATA3.0。

3、如何4K對齊?

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Win7磁盤管理器是最快捷的4K對齊工具

    在Win7系統(tǒng)下,如果你的硬盤在使用windows磁盤管理器進行操作前,沒有進行過分區(qū)操作,那么系統(tǒng)磁盤管理器進行第一次分區(qū)時會自動幫你進行對齊。

    不過Win7操作系統(tǒng)下分區(qū)限制較多,擴展性能較差,我們更多的是借助第三方軟件進行4K格式化并進去分區(qū)。 

 

 

 

 

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