固态硬盘停步 接口或已成为性能瓶颈？

    目前的硬盘设备基本普及配置了SATA3接口，只有很少一部分产品为了配合笔记本电脑在延续出产老式的SATA2接口，对于接口方面，虽然SATA3提供了足够高的性能保障，但对于固态硬盘而言，最高750MB/s的速度，已经出现了矛盾，是SSD不能再快了还是受限于SATA3接口呢？

固态硬盘停步 接口或已成为性能瓶颈？

民意理解的SATA

    现在的确有很多消费者还存留在拿接口去对比硬盘的方向上，“我买了块硬盘，SATA3的。”这种描述方式还是不少的，那么接口在现在来说，对于硬盘设备起到的作用到底有多少，又对产品起到了什么样的改善呢？

    SATA2到SATA3，一个转变让很多传统问题都进入了误区，拿机械硬盘来看，是否应该去拿接口衡量它的性能，目前的HDD的极限速度是不是还达不到SATA2的极限速度呢？这一系列的问题虽然并不影响我们的使用，但对于知识的误区，在消费者群体中越来越为严重。

SATA接口已经从一个小角度而影响着更个平台的过渡

    要谈论固态硬盘的问题，我们还应该从SATA接口的点点滴滴说起，在误区的范围内，人们对于接口的认识程度也决定了市场的进步速度，所以SSD究竟是不是由于接口而陷入了停步的状态，我们还是要先从最基础的方面说起，打开误区的同时，做出更好的推断。

    我们从最基本的字面意思上来理解SATA2.0与SATA3.0接口的定义。SATA2.0又名SATA 3Gb/s，其等于375MB/s的接口速率，同理SATA3.0又名SATA 6Gb/s，其在频宽方面提升了一倍，使更高性能的产品可以得以发挥优势。

SATA2.0与3.0间的区别如何在实际中体现？

    如何体现？SATA3.0接口也是由于固态硬盘的诞生而奋起的。我们都知道HDD与SSD之间的性能差异极大，所以先前的SATA2接口无法将固态硬盘最大化的优势发挥出来，SATA3.0接口才是展现SSD能力的必要条件，这也是我们文章最中心的观点。

    375MB/s的接口速率是SATA2.0的标准，那目前机械硬盘无法达到次速率又为何强加上此类接口呢？这其实也是硬件发展主导所取，很多消费者买主板只要求2点：USB3.0和SATA3.0，同时存储产品的技术点也在不断向SATA3.0靠拢，更加稳定的速率差值以及为日后的固态硬盘普及做打算，也是机械硬盘为何也要搭配此类接口的原因之一。

SATA3.0已经从趋势演变成标配接口

    所以我们也针对机械硬盘搭配SATA3.0是否有实质的速率提升问题做了测试，我们在下文中会重点分析这种看似画蛇添足的做法是否有时效性。

接口的性能差异有多大？

    我们在文章开始时说到，由于接口的变迁，SATA3为存储设备提供了更大的空间，更好的针对了固态硬盘以及新的机械硬盘单碟技术。但事实上SATA3的关键性更主要面对的是固态硬盘，虽然现在的3.5传统硬盘也跟随趋势普及了SATA3，但实际带来的收益跟SATA2差别并不大。

希捷单碟1TB硬盘的HD Tune读取

希捷单碟1TB硬盘的HD Tune写入

    目前速度最快的希捷单碟1TB硬盘读写速度还没有达到SATA2的上限，所以在购买产品时，接口对于机械硬盘的重要性基本可以忽略不计，但我们应该清楚接口的普及针对的不单单是速度而言，我们在下文中继续讨论。

    我们都知道接口都是存在理论值的，USB3.0的理论速度要高于USB2.0的十倍，而SATA3对于SATA2而言提升则是一倍，但实际的表现更多的是让产品更加有稳定性以及对于其他方面的优化。

    1、可在存储单元、磁盘驱动器、光学和磁带驱动器、主机总线适配器(HBA)之间提供6Gbps速度的链路速度，并保证新的网络性能水平。当然，6Gbps(750MB/s)只是理论值，事实上SATA接口发送信息的速度为600MB/s，而受制于系统各部件的影响，实际速度会更低一些，而且不同环境差异会很大。

    2、新的原生指令排序(NCQ)串行指令，面向需要大量带宽的音频、视频应用，可保证数据传输的同步。

　　3、NCQ管理功能，通过对未执行的NCQ指令进行主机处理和管理来优化性能。

　　4、改进电源管理功能。

　　5、适合紧凑型1.8寸存储设备的小型低插力(LIF)接头。

　　6、旨在让更轻、更薄笔记本容纳7毫米光驱的接头。

　　7、符合INCITS ATA8-ACS标准。

　　8、完全向下兼容，新规范产品与旧规范产品相连时速度会自动将至3Gbps或1.5Gbps。

误解分析

    前面说了，最大的误解就是拿接口去衡量硬盘，当然接口是硬盘最基本的标准之一，但针对机械硬盘和固态硬盘而言，接口占有的性能成分非常低。

    机械硬盘上在封面上会有SATA6.0Gb/s和7200RPM的标示，而这两个属性已经和产品的最终性能表现挂钩不多了，给予最新的单碟1TB技术，HDD的更多性能还是源于内在技术的提升。

机械硬盘的衡量标准一直通过转速和接口

    其次就是应该重视的却被忽视，我们往往要求硬盘的接口却忽略了平台的接口，在前一代6系主板中，都仍然有未配置SATA接口的产品。笔记本平台更不用说了，这也是为何现在仍然有生产SATA2接口固态硬盘的原因。

在很多6系主板上，依然没有标配SATA3接口

    另外还有人说SATA2和SATA3的接口大小不同，但其实两者根本没有区别。另外在理论数据上，我们在前文中已经说到了，目前很多软件都达到了极限测试的地步，SSD当前的读写性能已经完全达到了饱和值，在下文中我们也将对接口差距以及针对SSD而言的测试对比分析。

    我们在本页的内容中来看看，分别让机械硬盘和固态硬盘与SATA2/3接口混插，看看两者对于接口的依赖性如何。

    笔者在多次测试后选择了两张相对客观的数据图，我们可以看到SATA3.0与SATA2.0间的速率差距有着3-5MB/s的差值，这在测试误差环境下可以理解为两者间的传输速率是相同的。我们在下面将使用HD tune来测试硬盘读写稳定性能，看“一定程度”的影响究竟是什么。

机械硬盘不同接口测试对比

单碟1TB硬盘在SATA3.0端口下成绩

单碟1TB硬盘在SATA2.0端口下成绩

    但通过HD tune的的读取成绩测试也能够看到两者在稳定性上的差异。SATA3.0接口的传输稳定速率比较出色，在合理的差值内维持到测试结束；而在SATA2.0接口下，产品出现了较大的数值波动，多次掉速现象反映出了配置了SATA3.0接口的产品在混插的情况下稳定性堪忧且平均速率有10%的丢失。

固态硬盘不同接口测试对比

美光V4/256GB固态硬盘AS SSD成绩

美光 M4 256GB固态硬盘AS SSD成绩

    固态硬盘的对比则十分明显，性能因为接口的差距直接翻倍，同样作为美光的两款不同接口的SSD，测试成绩对比也非常直观的说明了接口对于SSD的影响远远高于机械硬盘。

    在这样的面前，我们出现了三个问题：

    1.在读取速度接近接口临界点的时候，而写入速度却未跟上。

    2.在很多SSD测试中，为何不同软件，写入速度能差距翻倍？

    3.在接口面前，固态硬盘的技术提升又在什么地方发展呢？

    二代SSD的读写速度已十分逼近SATA3.0的极限速度600MB/秒，在硬盘接口迟迟没有升级的情况下，SSD的读写速度已无多大的提升空间。那么三代SSD究竟有什么可以提高的？请看这里：

提速度难 提IOPS易

测试IOPS高低的AS SSD软件

    但是SATA3.0接口并没有限制IOPS值，因此SSD厂家另辟战场，推出高IOPS值的SSD。因此三代SSD有一个显著的共性特点：IOPS值普遍相当高，没有9万不好意思出来见人。这个值到底有什么用？这个值就是SSD每秒的I/0写入次数。

    IOPS值随着我们的读写环境复杂，在一定队列深度下，它会越变越强。这个和读写速度是截然相反的，因为读写速度是读写环境越复杂，它会越变越慢。问题是，一般家用环境哪里来的如此高深的使用环境，除非我们把家里的电脑主机当服务器用。

    对于让人看花眼的五位数甚至六位数的IOPS值，它的基数庞大，甚至大多数网友往往并不在意IOPS值的高低，毕竟网友们不是专业厂商。他们更在意的是SSD的读写速度高低。

提最大读写难 提持续读写易

 
二代SSD的持续读写速度很少能双超500MB/秒

回答前面的问题

    SSD往往一提到最大读写速度即遭各种鸡飞蛋打，在ATTO最大性能的测试上，一款采用异步闪存的SSD，往往最大读写双双超过500MB/秒，而持续读写速度连200MB/秒都过不了，能不遭网友质疑。即使采用同步闪存的二代SSD也存在一定不足，最大读写速度和持续读写速度差距比较大。

    最新的第三代SSD除了提高IOPS值，它们的另一大显著变化，就是持续读写速度双超500MB/秒，即使稍微弱一点的三代SSD，其写入速度也接近500MB/秒。它们的最大读写速度和持续读写速度差距缩小到只有几十MB/秒。

    小结：相对来说，持续读写速度能给家庭用户带来切实的性能提升，不过它的提升幅度没有IOPS那么迅猛。毕竟SSD的最大读写速度都突破不了600MB/秒，如果为厂商打开接口的问题，SSD在未来时间的发展空间，又能引来各种遐想。

    在昨天，最新的SATA接口终于出台，这对于2013年的硬件市场的影响力是十分巨大，也许下一代的主板上还无法提供新的标准，但制定结果的出现，也让人们开始了各种的遐想和揣测。

第一受益

    那就是我们今天内容的主角固态硬盘，在接口上的改善对于SSD的极限速度产生无限的遐想，但只有一种可能我们还不知道。如果性能再次翻倍对于我们到底意味着什么，更快的反应还是满足人们对于存储设备的更高需求。

    揣测：在用户并不理解更快性能以为着什么的同时，当前的传输到底是否满足了用户的需要？

最新SATA Express接口标准设计

第二受益

    排在第二位的应该会是笔记本平台，在SATA3的设计上，笔记本平台的普及速度实在是过于缓慢，而在SATA3的条件下，本盘也并没有提供更多的性能。如果在接口上再次变化，笔记本平台有可能会直接普及SSD或者被已经开始使用SSD超级本所淘汰，上升到新的高度。

    揣测：接口发生变化，可机械硬盘技术跟不上速度，结局还是给SSD让路。

第三受益

    是传统的DIY行业。SATA接口的改变大大提高了整体平台的运作能力，SATA2到SATA3仅仅是速率翻倍，而目前SATA官方组织制定全新的SATA Express接口规范，新的SATA Express接口的传输速度能够达到800MB/s-1.6GB/s左右，

固态硬盘使用PCIe接口实现的成绩

    为了保持向下兼容性，全新的SATA Express预计在接口方面不会有什么变化，能够兼容目前的SATA设备，但内部信道方面肯定会借助PCI-E通道已达到更快的传输速度。

总结

    SATA接口虽然不是主板中最重要的接口设备，但其却影响了从上到下各个位置的发挥关联，如今又盖到固态硬盘瓶颈的问题上，我们不难通过文章多角度中去看这些问题。

    虽然对于我们的使用影响不大，但在这些知识面拿来之后，大家是不是也都有了自己对于固体硬盘目前停步的想法？如果真的只依靠IOPS的提升来做为发展，那也许对于目前的消费市场而言还是不够的。

SATA2到SATA3，一个转变让很多传统问题都进入了误区，拿机械硬盘来看，是否应该去拿接口衡量它的性能，目前的HDD的极限速度是不是还达不到SATA2的极限速度呢？这一系列的问题虽然并不影响我们的使用，但对于知识的误区，在消费者群体中越来越为严重。

孙玉亮