开启AHCI与不开启AHCI的性能差距.docx
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开启AHCI与不开启AHCI的性能差距
开启AHCI与不开启AHCI的性能差距回顶部
【PConline评测】“快”应该是很多人使用过SSD后的第一感觉,这种“快”不仅仅体现在开、关机及运行程序上,更多表现在对随机数据的读取和写入上。
然而SSD有别于HDD,SSD的“快”更需要正确的使用方法。
使用不当,不但影响SSD真实的速度,而且还有损于SSD耐久度、稳定性及寿命。
不看是您损失?
实测哪些误区损害SSD性能
就像身边一个使用SSD的朋友,打开主板BIOS一看,发现其SSD一直运行在IDE模式下,自己却全然不知。
我们知道IDE模式下根本无法发挥出SSD的全部性能。
为了避免这类现象再发生,今天就通过实际的性能测试来告诉您,哪些不正当使用方法对SSD性能造成的损害?
评测平台介绍与说明:
硬件平台
CPU
IntelCorei73770K
主板
技嘉GA-Z77X-UP7
存
宇瞻DDR3-16004G*2
硬盘
主盘:
三星830系
测试盘:
美光M500480G
显卡
NVIDIAGTX650TiBOOST
软件平台
操作系统
Windows7UltimateX64SP1
驱动程序
NVIDIA驱动程序320.00forwin764bit
评测方案
测试软件:
CrystalDiskMark3.0.2
测试中使用的SSD:
美光M500480G
本次测试所使用的SSD为美光M500480G,测试软件为SSD测试中常见到的CrystaDiskMark3.0.2,测试项目包括:
持续读写(块单位1024KB)、512K随机读写、4KB随机读写及4K随机(QD32)读写,默认运行5次,每次1000MB的数据量,取最好成绩。
项目一:
开启AHCI与不开启AHCI的性能差距
AHCI,全称AdvancedHostControllerInterface,即高级主机控制器接口,相比老旧的“IDE“虚拟模式更适合SSDSATA存储设备通信协议。
主板BIOS中开启AHCI后,SSD支持NCQ(NativeCommandQueuing,原生命令队列),当队列深度(QD)增大,性能也会以几何级别上升,而IDE则是不支持NCQ,队列深度增大性能也不会有太大的变化。
下面我们来实际测试两种不同模式下的SSD性能差距。
怎么查看是否已经打开了AHCI模式呢?
最简单的方法是运行一款叫ASSSDBenchmark的软件。
如果没有打开AHCI,软件界面左上角会出现“pciide-BAD”类似的警示字眼。
打开则是“OK”。
AHCI模式下的测试成绩
IDE模式的测试成绩
AHCI模式与IDE模式下测试成绩汇总对比
测试项目
AHCI模式
IDE模式
成绩对比
持续读写(MB/s)
481.8/425.6
288.5/368.4
40%/13%
随机512KB(MB/s)
437.6/425.9
290.4/355.2
34%/17%
随机4K(MB/s)
25.75/66.87
24.95/63.14
3%/6%
随机4KQD32(MB/s)
298.4/276.6
27.18/76.61
91%/72%
测试小结:
通过测试成绩对比可以看出,SSD运行在AHCI与IDE不同的模式下,性能差异很明显。
持续读写差距在40%、13%之间,特别是当队列深度(QD)增大时,差距尤其明显。
以4KQD32读取为例,从298.4MB/s暴跌至27.184MB/s,跌幅高达91%。
AHCI与IDE模式下,SSD的性能差距百分比在65%左右。
上面的测试告诉我们,必须记得在主板BIOS开启AHCI模式,因为AHCI中的NCQ特性对SSD来说至关重要,若你的PC太老旧,不支持AHCI模式的话,个人建议不如等攒到足够的钱,整个平台更换再上SSD会更好。
24K对齐与非4K对齐的性能差距回顶部
项目二:
4K对齐与非4K对齐的性能差距
随着硬盘容量不断扩展,为了提高容错能力和读写速度,将原来的每个扇区512字节改为每个扇区4096个字节,也就是现在常说的“4K扇区”,那“4K对齐”就是符合“4K扇区”定义格式化过的硬盘,并且按照4K的规则写入数据。
如果4K不对齐,ASSSDBenchmark软件的左上角同样会提示“BAD”的警示字眼。
我们经常强调SSD要进行4K对齐,那你知道4K对齐与非4K对齐之间的性能差距有多大吗?
4K对齐的测试成绩
非4K对齐的测试成绩
4K对齐与非4K对齐下测试成绩汇总对比
测试项目
4K对齐
非4K对齐
成绩对比
持续读写(MB/s)
481.8/425.6
264.0/254.3
45%/40%
随机512KB(MB/s)
437.6/425.9
253.6/209.9
42%/51%
随机4K(MB/s)
25.75/66.87
21.87/40.84
15%/39%
随机4KQD32(MB/s)
298.4/276.6
118.3/58.3
60%/79%
测试小结:
从4K对齐与非4K对齐的SSD测试成绩看,不管是持续读取还是持续写入,不管QD=1的4K读写还是QD=32的4K读写,两者的性能差距都甚大。
4K对齐与非4K对齐下,SSD的性能差距百分比在53%左右。
为什么两者会有如此大的性能差距呢?
如果SSD4K不对齐,写入的数据写入点正好会介于两个4K扇区的之间,也就是说即使是写入最小量的数据,也会使用到两个4K扇区,这样会造成跨区读写,读写次数放大,从而影响读写速度。
另外由于固态硬盘写入次数有限,如果4K不对齐,寿命也会缩短。
使用SSD必须要进行4K对齐。
3开启与关闭主板节能的性能差距回顶部
项目三:
开启主板节能与关闭主板节能的性能差距
AMD与Intel都开发了相应的节能技术,以Intel为例,Intel的新节能技术为EIST(EnhancedIntelSpeedStepTechnology)。
与早期的SpeedStep技术不同,增强型的EIST技术可以动态调整CPU频率,随着CPU使用率下降或者接近0时候降低CPU频率并且降压,从而降低功耗和发热。
一旦检测到CPU使用率高,立马回复原始工作频率。
我们在Z77主板的BOSS中,关闭掉C1E(系统闲置状态时的CPU节能功能)、C3/C6(比C1E更深层的省电模式)、EIST(Intel新节能技术)等,我们来看看开启与关闭节能模式下,SSD测试的成绩差距有多大?
开启主板节能测试的成绩
关闭主板节能模式测试的成绩
开启主板节能与关闭主板节能测试成绩汇总对比
测试项目
开启主板节能
关闭主板节能
成绩对比
持续读写(MB/s)
481.8/425.6
484.7/435.6
-1%/-2%
随机512KB(MB/s)
437.6/425.9
440/435.1
-1%/-2%
随机4K(MB/s)
25.75/66.87
25.23/104.2
2%/-56%
随机4KQD32(MB/s)
298.4/276.6
296.3/280.1
1%/-1%
测试小结:
从上面的测试成绩可以看出,开启主板节能模式的SSD性能要逊色于关闭主板节能。
4K(QD1)随机写入,从原本的66MB/s飙升至104MB/s,涨幅超过一半。
但对4K(QD1)随机读取及高队列纵深的随机读写影响不大。
总体来说,关闭主板节能,SSD的性能提升约7%。
我们知道SSD的每个IOPS都需要发出,占用了系统的总线带宽,开启节能模式时CPU的频率会降下来,发送指令时就会变得慢一些,那SSD理论性能相会相应减弱。
说到这里,有些人会说,那为什么机械硬盘没受影响呢?
我们知道机械硬盘的4KIOPS也不过70-150之间,几乎感受不到节能模式带来的影响,但SSD的IOPS却非常之高。
然而用户使用的过程中,绝大数多的情况下都是开启主板节能模式的,所以我们测试SSD一般也默认开启节能模式。
至于你要不要追求SSD的极致性能,还要看你自己的选择了。
4原生SATA3.0与SATA2.0性能差距回顶部
项目四:
原生SATA3.0与SATA2.0的性能差距
接口方面,现在出厂的SSD都采用SATA3.0接口,为什么?
因为SATA2.0接口的最论速度只有300MB/S,如果你把一款读取速度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,那你有想过这会带来多大的性能损失吗?
原生SATA3.0接口下测试的成绩
SATA2.0接口下测试的成绩
原生SATA3.0与SATA2.0测试成绩汇总对比
测试项目
原生SATA3.0
SATA2.0
成绩对比
持续读写(MB/s)
481.8/425.6
270.2/264.0
44%/38%
随机512KB(MB/s)
437.6/425.9
251.7/254.7
42%/40%
随机4K(MB/s)
25.75/66.87
24.24/57.85
6%/13%
随机4KQD32(MB/s)
298.4/276.6
216.8/204.7
27%/26%
测试小结:
可以说,SSD接在原生的SATA3.0接口上的测试成绩完胜SATA2.0,SATA2.0接口上,持续读写速度仅270/264MB/s,很明显受到接口理论传输性能的限制。
而随机读写方面也受到不少的影响。
目前绝大部分的Intel与AMD的主板上都配备了原生SATA3.0接口,这也提醒了网友在组建平台时,选购主板时应多考虑带有原生SATA3.0接口,这也是为什么大家都说B75主板比H61主板更具性价比。
另外提醒一下,如果您的主板只有一个SATA3.0,而您又是SSD+HDD存储,那SSD优先接到SATA3.0上,因为SATA2.0足以应付性能一般的机械硬盘。
5小分区与全部分区的性能差距回顶部
项目五:
小分区与全部分区的性能差距
SSD中,有“小分区”与“少分区”的说法,所谓的“小分区”就是不要把SSD的容量都分满,保留一部分容量作为“空闲位置”,用于SSD部的优化操作,如磨损平衡、垃圾回收和坏块映射。
而“少分区“是另外一种概念,分区越多意味着浪费的空间越多(每个分区总有那么些空间是用不到的)。
现在,我们针对小分区情况,480G的SSD只分出约40G,其他容量不动,另外480G容量全部分区进行测试。
看看两者的性能差距?
全部分区下
小分区下
全部分区与小分区下测试成绩汇总对比
测试项目
全部分区
小分区
成绩对比
持续读写(MB/s)
481.8/425.6
477.2/443.3
1%/-4%
随机512KB(MB/s)
437.6/425.9
430.1/430.7
2%/-1%
随机4K(MB/s)
25.75/66.87
25.83/66.74
0%/0%
随机4KQD32(MB/s)
298.4/276.6
296.4/277.5
1%/0%
测试小结:
从上述的测试成绩对比来看,全部分区与小分区各项性能几乎没有差异,总体的差距在0.3%左右,可以忽略不计了。
目前2.5寸消费者SSD的容量最大也就960G,而且价格很贵,主流还是120G--128G,有一些厂商已经帮我们设定好了OP,例如NAND容量128G的SSD,厂家会标称120G,剩下的部分就被设置成了预留空间。
所以少容量的SSD分区时,1-2个即可。
6存双通道下与单通道下的性能差距回顶部
项目六:
存双通道下与单通道下的性能差距
存单、双通道
前面我们提到主板节能模式下,CPU的降频影响到SSD的性能,那与硬盘关系密切的存会不会也对SSD的性能产生影响呢?
我们就单、双通道存下(相同时序及频率)测试SSD的性能。
双通道存下测试的成绩
单通道存下测试的成绩
双通道与单通道存测试成绩汇总对比
测试项目
双通道存
单通首存
成绩对比
持续读写(MB/s)
481.8/425.6
492/443.1
-2%/-4%
随机512KB(MB/s)
437.6/425.9
439.7/435.7
0%/-2%
随机4K(MB/s)
25.75/66.87
25.78/64.68
0%/3%
随机4KQD32(MB/s)
298.4/276.6
267.5/268.6
10%/3%
测试小结:
单通道存的平台下,SSD的持续读写性能要稍稍好于双通道,而随机读写方面,双通道优于单通存平台,但两者的总体差距不超过1%。
这也破除了很多网友的疑虑,存单、双通道不构成对SSD性能的影响。
这也很容易理解,虽然双通道存的带宽要远高于单通道,但以GB/s为单位计算的存传输速度并非SSD所能比拟的。
总结:
有相当一部分用户对SSD的抗拒感来源于使用SSD比HDD要麻烦,这样不行,那样也不行,哪像机械硬盘买回来通电万事不管。
但SSD的“快”还是需要您付出一点心思的。
比如确定打开了主板的AHCI、进行4K对齐、接在原生SATA3.0接口下等。
通过上面的一系列实际测试也证明了,不正确的使用方法会造成SSD的性能严重损失,导致性能下降,甚至影响到SSD的稳定性及寿命等。
本来SSD的价格就贵,容价比远低于机械硬盘,大价钱买回来的SSD,如不能充分发挥其性能,那就得不偿失了。