1小失误大后果 SSD为何掉速明显
马年新春到,硬件迷小囧拿着压岁钱购买一块心仪已久的SSD固态硬盘。经过几番海选之后,小囧选购了一款性能强劲的SSD固态硬盘,但是他的烦恼很快就来了,SSD固态硬盘咋没有想象中那么快,究竟哪里出了问题?今天我们将为小囧揭开SSD固态硬盘速度慢的秘密。
小囧的烦恼 安装固态硬盘为何速度慢?
众所周知,硬盘是电脑性能的瓶颈,而硬盘是电脑的操作系统、数据的存储核心硬件。SSD进一步带来革新特点,它能提高电脑的整体性能,带来全新的用户体验。
用过SSD的朋友有这样的感觉:电脑用上SSD后,就再也不想换回HDD了。用户不必花大价钱升级CPU或者内存,只需换上SSD,就能轻松大幅提升电脑性能。
基于这些特性,我们好理解为何SSD固态硬盘的速度慢,很容易给用户察觉出来!尤其是它们在测试软件之下,“真凶”很快就原形毕露。
2罪魁祸首:4K不对齐 SSD掉速30%
接下来笔者就给用户讲述什么样的的小错误会让SSD固态硬盘出现掉速。我们首先讲叙4K对齐对SSD性能的影响。4K对齐问题之所以得到用户重视,起源于美光M4。它的读写速度快,以至于4K对齐问题高低立判。
●4K不对齐能影响全局
我们使用美光M4 128GB SSD和AS SSD软件,进行4K对齐实验。笔者使用分区精灵软件,选择32K字节,然后手动将“单元大小”调整为31K,这款SSD随即4K无法对齐。
注意左上角容量上方的绿字项目31K - BAD为未对齐
我们对比4K不对齐和对齐的美光M4 128GB SSD,它们之间的读写速度差距为100-200MB/s。其中差别最大的当属4K-64Thrd成绩对比,即4K字节-64队列深度模式下,4K不对齐的某品牌128GB SSD的成绩惨不忍睹。
点评:4K对齐起源于硬盘厂商扩大存储容量,厂商为此付出巨大的代价。在Win XP时代,用户操作硬盘进行4K对齐,这简直就是一场恶梦!随着Win7时代的到来,4K对齐问题迎刃而解。用户只需删除硬盘分区,重新分区/格式化即可。
3AHCI/IDE模式错误 SSD掉速40%
SATA硬盘的诞生,不仅仅是它的数据线变小,最为重要的是NCQ技术得到应用。NCQ类似CPU的超线程技术,它可利用SATA硬盘的闲置性能。当然机械硬盘速度慢,看不出NCQ有多强大,但是有了SSD,NCQ可就牛13了。
那么NCQ如何使用,用户只需要在电脑BIOS中将硬盘模式设置为AHCI即可。而困惑也在于此。
●磁盘模式错误 SSD可掉速40%
IDE接口在2003年SATA接口兴起之前,一度雄霸硬盘市场,目前新式主板已不再配备IDE接口,但是主板厂商不敢对IDE接口设备掉以轻心,在BIOS中保留IDE模式。此举可谓后患无穷!对用户和硬盘厂家造成极大的困扰。
主板的IDE模式具有十分强大的兼容性,通吃IDE和SATA接口设备,因此电脑城装机商普遍将IDE模式作为首选。然而传统的IDE模式已经无法满足固态硬盘的新特性和性能突破需求,SSD在IDE模式下工作性能出现严重衰减。
浦科特M5S 128GB SSD的IDE模式成绩
浦科特M5S 128GB SSD的AHCI模式成绩
我们对比浦科特M5S 128GB SSD的AHCI和IDE模式成绩,两者的性能差距是相当惊人的,这种现象和4K不对齐有类似的效果。
AHCI磁盘模式是为SATA串行接口而生,它的全名为“串行ATA高级主控接口/高级主机控制器接口”。它能够充分发挥SATA接口的独有NCQ技术,挖掘SATA硬盘性能。
揭秘:AHCI既然这么强,为何电脑城装机商如此不待见?原来AHCI模式兼容性不佳,当AHCI模式往IDE模式切换,原有设备无法兼容,造成操作系统蓝屏死机。或者我们形象的说AHCI是IDE模式的死对头。
4SATA2/3接口有别 遭遇“速度墙”
新出的AMD/英特尔Z87主板全为SATA3.0接口,网友们无论插哪个接口都是对的。但是早期英特尔主板可就不一样,比如Z77/H77主板仅部分具备SATA3.0接口,剩下全为SATA2.0接口,这可愁坏对主板不了解的网友。
SATA2/3接口有别 遭遇“速度墙”
要知道,SATA2.0接口速率只有300MB/s;SATA3.0接口速率提高一倍,使更高性能的产品得以发挥优势。如果你认为SSD接在SATA3.0接口还能发挥出600MB/s的速度,那你就错了,SSD性能遇到“速度墙”!
OCZ Vector 256GB SSD
面我们用一块最新的OCZ Vector 256GB SSD进行实验,分别在SATA2.0和3.0两种接口,使用AS SSD软件进行测速。
实测SATA3产品跨接口速率测试
OCZ Vector 256GB SSD在SATA3.0端口下成绩
OCZ Vector 256GB SSD在SATA2.0端口下成绩
OCZ Vector 256GB SSD在SATA3.0下面测试的速度,并未接近或者达到600MB/s。我们从SATA2.0接口也能发现类似问题,OCZ Vector 256GB SSD所测速度离300MB/s尚有一定差距。这就是所谓的“速度墙”。
由于AS SSD软件属于非压缩算法设计,硬盘在此运行均有一定性能衰减,因此网友尽量选择SATA3.0接口,至少可以获得更高速度。
注:OCZ Vector 256GB SSD在ATTO所测的极限速度为559MB/s。
点评:256GB SSD跌价至599元,英特尔主流的中端H87、B85、H61仍存在SATA2接口,我们对SSD接驳SATA2/3接口的问题更为重视。当然SATA3.0接口的“速度墙”是无法逾越的。
5挂羊头卖狗肉 异步闪存坑爹无界
闪存的好坏和SSD的性能戚戚相关,其中闪存分为①ONFI(Open NAND Flash Interface)标准,比如美光、英特尔、海力士闪存;②Toggle NAND标准,比如三星、东芝闪存。
掉速70% 异步/同步闪存洗冤录!
如果按照闪存工作模式,则可分为同步和异步两种方式。其中ONFI闪存标准分为异步和同步两种模式,Toggle闪存标准均为异步模式。其中争议最大的当属ONFI闪存。
闪存类型简介 | ||
|
ONFI标准 |
Toggle 标准 |
原始版本 |
1.0版本:50MB/s |
1.0版本:133MB/s |
最新版本 |
3.0版本:400MB/s |
2.0版本:400MB/s |
工作方式 |
同步模式:133MB/s以上; |
异步模式 |
生产厂家 |
美光、英特尔、海力士 |
东芝、三星 |
那么ONFI闪存究竟如何定义同步和异步两种方式。闪存厂家在制定ONFI 2.0标准的时候,在闪存中加入了同步时钟发生器。主控器器发送同步指令激活闪存上的同步时钟信号,使闪存工作在同步模式,闪存带宽可达到133MB/s以上;异步模式则相当于ONFI 1.0,闪存带宽为50MB/s。
注:厂家根据颗粒品质的优劣划分同步与异步的ONFI闪存,它们均来自同一生产线。
异步闪存坑爹在哪里?
下面我们将用实例论证 ONFI2.0标准下的异步闪存,它对SSD的性能影响体现现在哪些方面?为了方便网友们直观辨认,笔者将一款采用异步闪存的SSD拆解之后进行测试。
采用美光异步闪存的SSD(拆解外壳状态)
上面的两项测试均在同一款SSD上进行,但是评测结果相差非常大,持续读写速度连最大读写速度的一半都不到。
这款SSD采用美光25nm ONFI2.0闪存,当它进行ATT0测试速度时,闪存工作在最高133MB/s;当CDN测试速速时,闪存工作在50MB/s。这就是为何SSD的最大/持续读写速度相差那么大的原因所在。
揭秘:ONFI异步闪存源自品质较差的晶圆,厂家为了延长闪存P/E使用周期,通过固件降低读写速度,并且它们的标称速度普遍是通过ATTO测试,也就不存在欺骗用户之嫌。
这种“挂羊头,卖狗肉”的办法,连机械硬盘用户都看不下去了,为什么呢?比如希捷单碟1TB硬盘进行CDM测试的时候,它的顺序读写速度比“采用ONFI异步闪存的SSD”都快,真的是坑爹啊。
6问题化繁为简 SSD掉速解决之道
我们通过实际例子分析四种硬盘掉速问题,其中三种问题可由网友发挥主观能动性解决,唯一的异步闪存问题则是SSD厂家问题。那么这四种硬盘掉速问题如何甄别/解决呢?
1、怎么让SSD工作在AHCI模式
Z77 BIOS内 硬盘模式的选择界面 包括IDE AHCI及RAID
AHCI模式可以显著增强硬盘性能,它适用于台式机/笔记本电脑。网友可在主板BIOS的高级阶段选项的“SATA设置”中找到选择界面,一般它具有“IDE”、“AHCI”、“RAID”三种模式。
2、异步闪存SSD如何规避?
我们获知一款SSD是否采用异步闪存,有两种有效途径,第一种通过IT网站关于这款SSD的评测拆解,了解它采用的闪存信息;第二种是用户上机测试ATT0和CDM软件,观察它们的测试速度是否存在巨大差异。
3、怎么选择SATA3.0接口
SATA2.0/3.0硬盘接口的区分,我们可通过硬盘接口的颜色进行区分,一般白色的为SATA3.0接口,黑色/红色为SATA2.0接口。个别主板SATA2.0/3.0接口的颜色混淆,因此用户最好是仔细阅读主板说明书。
4、如何4K对齐?
对于使用固态硬盘的用户,如果您是Win7系统,那么使用Win7的“磁盘管理”来为它创建分区,4k扇区自然就是对齐的;新硬盘使用Win7的安装光盘(非Ghost盘)从光驱引导,在安装系统时创建分区也是4K扇区对齐的。
而如果您是XP用户的话,可以先选择格式化, 选择NFTS, 扇区大小4096B(4k), 然后用专门的对齐软件Paragon.Alignment.Tool对齐即可。
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