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还用HDD组Raid?细看SSD性能有何优势
2013-02-01 09:30:39   编辑:Lucky   点击可以复制本篇文章的标题和链接
 
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SSD其实诞生已经有着一段时间,虽然已经不少朋友发现了SSD的领先之处,但到现在还是可以看到大多数人还在说:“HDD进行Raid0不比SSD慢多少!”的搞笑言论,然而SSD到底有什么领先于HDD,这次就让我们来谈一下。

还用HDD组Raid?细看SSD性能有何优势

通常我们在磁盘的性能都分3种,大型连续文件连续读写(SEQ)、零碎分散文件读写(4K)、存取时间(ACC:Time)。而其实实际使用SSD中4K以及ACC:Time是最重要的。

还用HDD组Raid?细看SSD性能有何优势
采用优秀同步颗粒的Laser GT 120GB

还用HDD组Raid?细看SSD性能有何优势
现时普通单碟500G、7200转的性能表现

很明显的,从跑分软件上我们可以很清晰看到SSD在数字上是远远领先HDD,但从数字上我们不能感觉到些什么(有些像3DMARK分数提升了1000+,但游戏体验却只升了那么1-2帧一个道理)。到底这些数字的领先有什么优势呢?不过在实际开始之前,我们还是先说一下理论上的差距到底有什么作用吧。

首先从之前的图片我们可以看出领先最多的是4K,其实也就和开始所说4K,足足领先了HDD数十倍,而4K的QD64甚至领先几百倍,而4K即为零碎分散文件,在我们的系统中,系统很多的文件不是连续一起的(就像系统里很多文件、几KB大小的)零碎文件(甚至有一些大文件也不是连续一起的,所以在HDD中才有了磁盘碎片整理)。当加载系统或软件时(例如开机),系统要一次过读取许多零碎文件,而HDD比SSD开机慢的问题就在于此,在这里我们就可以清楚了解,4K性能是多么的重要,SSD的优势到底还是领先在4K,虽然SEQ也领先许多,但这个不是重点(最起码连续大文件极少数)。

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4K性能极低的HDD

话说回来,而HDD到底为什么4K性能如此低下?现在让我们来想一想HDD的工作方式,磁头+马达+碟片。而磁头则是悬浮在碟片上随时存取数据,马达负责带动碟片,而硬盘的转速由马达决定,碟片的单碟容量会影响同大小的扇区密度(碟片大小都是3.5寸)。我们就分三点来说

当零散数据多的时候,硬盘的磁头就必须要马不停蹄地疯狂摆动,移动到相应的位置提取自己需要的数据,这样疯狂的摆动使得磁头经常不在读取数据,空闲时间大大增加,很自然大大减低4K的性能(故HDD的随机存取时间也很大,最起码比SSD要大很多)。而想减少随即存取时间(即加快磁头摆动)?你就只能看看哪家肯在磁头上下重本的厂家了。。。(毕竟摆动对磁头质量有很大要求,随意加快就大大减低磁头的零件寿命)这个性能与磁头有关。

而别忘记,数据是存在碟片的相应位置,而磁头移动过去后还需要等碟片相应位置移动过来才能取得数据(这时高转速就体现优势了),故转速是影响HDD的平均潜伏时间(恩,我们完全可以理解成SSD是没有这个参数的)。

当然,磁盘密度对HDD整体性能也有着大的影响。毕竟磁头的读取范围是不变的,而单碟容量更高,同样范围的扇页的扇区数更多,磁头同时读的数据也更加多,自然性能也会提高。(当然那些数据如果不在一起,也没什么用,这个可以理解成命中率?)

号外:HDD的缓存,从上述我们可以理解到,HDD要拿一个随机数据还要经过这么多步骤(简单理解成发送指令-最浪费时间的磁头移动-第二浪费时间等相应扇区-取得数据-处理),如何能够最快捷解决这个问题?我们可以发现现在众多HDD厂商在HDD上加了高速的DDR缓存来缓解这个问题,不过这里就涉及到命中率问题了,固然DDR闪存非常快,但是容量极小(常见有16-32-64M),试问这么小能存放多少数据?当启动相应的程序没有适合的数据,这个缓存也算是白放了(这点优化需要HDD厂商解决。),并且在此之前还要从HDD中将数据传送到缓存,非常之慢。最后迎来的问题更是让人烦恼,若过来不及写回去的数据断电,会立即消失。(其实就是拿内存的颗粒当缓存,RAM的工作特性大家都明白的吧?)所以说利用缓村解决HDD性能问题只能说是治标不治本的对策了。

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GALAXY Laser GT 120GB

而SSD的工作特性原因,类似闪存存取,但由于多颗NAND的原因,工作通道极多,大大提高了其SEQ、4K等性能,而且NAND数据存取是电,而电的速度比起磁头摆动再等待碟片转到相应位置是快出不少(所以SSD也没有潜伏时间,并且在随机存取时间也大大领先HDD)。很自然性能上是秒杀HDD。

还用HDD组Raid?细看SSD性能有何优势
QD32—QD64

或许有朋友玩家在看到SSD测试中QD32或QD64的性能非常高,那么笔者在这里只能遗憾告诉你,这个性能你用不着,QD队列深度简单来说可以理解成多任务处理。而通常我们日常处理的都是在QD3以下,QD32都遥不可及了,更别说QD64。。。所以我们测试更应该看重QD1的性能(即4K,其实我们通常应用大多数连QD1都没),而QD32—QD64通常都是使用在服务器才会发挥作用,平常使用我们可以无视这个数值了。。。

还用HDD组Raid?细看SSD性能有何优势
日常应用QD值

可以看出我们的QD值基本都在1以下,甚至可以说是完全浪费SSD的性能。。。只能说我们现在的高端SSD实在太猛,而普通用户均用不上这么强的性能(当然,HDD性能太差,故在某些超过HDD本身性能的应用上SSD速度非常快),但是一块SSD对我们系统开机、加载应用等影响还是非常明显的。

实际应用

或许最简单我们可以使用同样一个压缩包,看看ssd与hdd的性能差距。。。

单碟500G HDD解压缩
http://www.tudou.com/programs/view/DUoyiAQm-h4/

GALAXY Laser GT 120GB 解压缩
http://www.tudou.com/programs/view/OBAMhiz0Zic/

我们可以发现解压缩测试中SSD可以说是秒杀HDD,速度足足快了30秒,毫无悬念,不单在4K大幅领先HDD,而其顺序读写速度也领先于HDD不少。

一款优秀的SSD能为整个系统带来最为优秀的用户体验,现在最影响系统性能的可以说是硬盘了,如此极速的SSD,少年,不来一发吗?

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