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如果说换掉哪个设备能让电脑性能有大幅提高,那一定就是固态硬盘了。相比于换CPU和内存,性能提高20%~30%,如果从机械硬盘换到固态硬盘,性能提高数倍也绝不夸张。这会让开会速度

硬盘购买指南

来源:未知 作者:李春艳 浏览量:149 更新:2020-04-29
如果说换掉哪个设备能让电脑性能有大幅提高,那一定就是固态硬盘了。相比于换CPU和内存,性能提高20%~30%,如果从机械硬盘换到固态硬盘,性能提高数倍也绝不夸张。这会让开会速度更快,打开应用程序更快,尤其是大型游戏。这也是为什么我觉得固态硬盘是配电脑,换电脑的必备设备,花小钱办大事,何乐而不为呢?绝对会让你的生活工作更加有效,顺心。很多时候大家往往只看眼前的成本,而忽略了时间的成本和时间带来的机会成本。几年前,我曾经要给部门所有的人把启动盘更换固态硬盘,而被质疑浪费。我给大家算了一个简单的算术:就算一个SSD 2000块,能让工程师每天开机、编译、打开VS和Outlook等应用程序每天节省半个小时,乘以平均工资,10天就能收回成本。一个SSD怎么说也可以工作3年,可以达到3 * 12 * 2.2 = 79倍的收益,到哪里找这种好的投资产品!更别说让员工感到心情愉快,工作得心应手,带来额外的创造力,而增加的收益了。

在2020年的今天,相信大家已经都至少已经把启动盘换成了固态硬盘,而选择大容量的机械硬盘存储电影等大文件和冷数据。这种经典配置,还有提升的空间吗?答案是肯定的,秘密还藏在固态硬盘里面。我发现我的周围不少朋友认为固态硬盘都一样,找个容量大的,便宜的就好,甚至选择杂牌的SATA接口的SSD,这种选择很有问题。其实SSD的品牌十分重要;即使同一种品牌,选择哪种协议的SSD也很重要。

品牌的影响

看过我的固态硬盘系列文章的同学应该都知道,固态硬盘的主控、颗粒的选择和OP空间大小对性能影响很大。我们知道了闪存写入是以page为单位,而擦除是以block为单位,在写之前必须擦除。我们也知道了为了延长闪存的生命周期和寿命均衡(Wear Levelling),FTL用LBA/PBA表来映射逻辑和物理操作单位,而一般的消费级SSD和闪存系统有至少7%的空闲块——OP(Over Provisioning)。OP空间就是闪存主控保留的自有空间,用来负责负载均衡和防止写放大。一个形象的例子就像我们玩数字华容道:




我们要把方块1挪到右下角,一定好充分利用唯一的空格位置,将它移来移去,十分的困难。我们想象一下,如果在最下面忽然多出一整排空闲位置,这样相信就是小学生也可以轻松完成这个简单版华容道,而不需要很多步骤。我们的OP就是这个空闲块,多了后就会显著减少挪动的步数,而步数就可以看作写放大,对闪存寿命和速度有显著影响。

因为这个原因,所以SSD和手机厂商必定会空出部分空间来给OP,一般至少7%。小厂的SSD有可能采用黑片,而中大厂商的低端SSD往往就会从看不见摸不着的OP下手。大厂的中档SSD OP空间一般调制的比较合适。所以个人买的SSD都是三星和Intel的中档SSD。两个品牌都是自有的主控,颗粒也是自产,OP空间充裕,速度快了,寿命也有保证。

NvME的优势

除了品牌,最好购买M.2接口,支持NvME的固态硬盘。SATA接口的固态硬盘只支持ACHI接口,和M.2支持NvME接口的固态硬盘在传输率,尤其是小文件传输时性能差别很大。

我们来看一下他们的对比:




走SATA协议的M.2 SSD会被连接到南桥的SATA port上,在其上走传统的AHCI协议栈(SCSI的一个子集),漫长而延迟很高。AHCI只有1个命令队列,队列深度32,如果发生大量小文件操作,就会发生拥堵。

走NVMe的SSD,直接走PCIe通道,协议栈很浅。而NVMe可以有65535个队列,每个队列都可以深达65536个命令。NVMe也充分使用了MSI的2048个中断向量优势,延迟大大减小,尤其大量小文件时速度更是飞快。

从操作系统的协议栈本身来看:




AHCI还是基于传统的块传输。而NVMe使用了一种叫做“Doorbell”的机制来充分利用了极长的队列,大大减小了延迟,尤其对小文件影响极大。详细可以参考这篇文章:

老狼:NVMe比SATA接口的SSD究竟快在哪里?

zhuanlan.zhihu.com
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Benchmark大乱斗

再多的理论都比不过实际的数据,今天我们就用数据来说话,来个大乱斗:希捷机械硬盘vs 三星860 EVO (SATA) vs Intel 660p(NvME) vs Intel 760p(NvME) vs 三星 970 EVO Plus(NvME+TurboWrite).

先来个全家福:



缺660p和希捷HD,它们已经躺在我的电脑里了
测试平台是我的豆子峡谷:


它既有支持NvME的M.2,也有传统的SATA接口。

Benchmark我用了两种比较常见的软件:AS SSD Benchmark和CrystalDiskMark 7.0。闲话休提,我们直接上结果。

希捷机械硬盘:



三星860 EVO:



Intel 660p:



Intel 760p:



三星970 EVO Plus:



ST 机械硬盘寒酸的数据让人汗颜,尤其是4K小文件的性能低到令人发指,AS的打分只有几分,和别人相差数百倍,验证了SSD的必要性。我们把它排除在外,为了更好的比较四个SSD的性能,我制作了下面这个表,可以很直观的看出他们的性能差异(机械硬盘的得分几乎可以忽略,不列在表里):


从中我们可以看出:

1.机械硬盘只适合与存储冷数据,对小文件传输效率奇低,不适合做启动盘和存储热数据。但价格便宜,可以作为电影等大容量文件的仓库。


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2.尽量选择支持NvME的SSD。SATA接口的860 EVO在各个领域被其他三个小伙伴远远地甩在身后。甚至写得分只有最好的970 EVO Plus的五分之一。

3.得益于TurboWrite技术,三星970 EVO Plus写性能十分突出,比Intel的产品高出一倍之多。

结论

最后推荐这两款SSD:Intel的760p,和三星的970 EVO Plus。
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