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。