俗话说一分价钱一分货,SLC颗粒的SSD听上去很完美,但天价导致无人问津;而MLC颗粒的SSD也分为两种,有缓存和无缓存,价格特便宜的版本都不带缓存,不管品牌还是山寨都是如此,实际上最普及的还是无缓存版本,问题因此而生。
SSD当做系统盘使用的话,多任务读写操作不可避免,当面对多个操作请求时,SSD固然拥有极短的“寻道时间”也将不堪重负,缓存就相当于是高速的数据中转站,可以有效的缓和读写压力,优秀的固件算法可以让硬盘从容面对多路读写操作,不至于造成显著的性能下降。
而无缓存的SSD就惨了,多任务性能极差,一边装软件一边运行其它有磁盘读写操作的程序时(尤其是写入操作),您就会发现不但软件安装过程极其漫长,而且系统响应速度也被拖累。比如上网时IE会自动下载很多零时文件,聊QQ时也会有很多表情或聊天记录等碎文件被写入硬盘,当此类任务非常频繁时SSD的速度和响应时间优势都将无从发挥,实际操作感受绝对不如普通硬盘!
很多山寨厂或JS会告诉你,谁说我们家SSD不带缓存的,JM602主控芯片内部明明整合了16KB缓存,SSD读写速度快寻道低,是不需要那么大缓存的,缓存太大反而容易产生问题,比如死机或停电时数据来不及写入导致丢失,等等……听起来好像有点道理。
要知道人家Intel主控内部整合了256KB SRAM缓存,而且还外挂64MB DRAM缓存,这两种缓存的用途是完全不同的,大缓存配合固件算法的优化对于SSD来说大有裨益。说白了SSD就是N路闪存芯片组建的Raid0系统,但凡Raid卡都集成了大容量缓存,SSD也不能例外。
尽量减少对系统盘的多任务磁盘操作,将页面文件、IE零时文件夹、QQ个人文件夹等统统转移至其他硬盘,有条件的话用内存虚拟硬盘将零时文件置于其中,减轻SSD作为系统盘的压力,可大大减少卡机现象,明显加快操作响应速度。
● 山寨SSD罪状之四:随机写入性能还不如机械硬盘
IOPS(I/O per second,每秒进行读写操作的次数)是衡量硬盘性能最关键的一个技术指标,多用于数据库服务器等场合,衡量随机访问的性能,数值越大,则存储的真实反应速度越快。
传统机械硬盘在进行随机读写操作时,磁臂不停的在各个磁道之间移动,因此IOPS不会很高,而SSD没有机械部件,随机读写纯粹是芯片内部的寻址操作,其IOPS可达机械硬盘的几百倍!
Intel X25-M随机读写性能
就拿最常见的4KB随机读写操作来看,Intel X25M读写分别是5927/14633 IOPS,这款MLC颗粒的SSD持续读取速度是写入速度的三倍,但4KB随机读写IOPS却正好相反,原因是Intel固件算法对写入进行了优化,随机写入并不是即时写入,而是在缓存中积累达到256KB(这是闪存Block擦除操作的最小单位)后再一次性写入,因此小文件的随机写入性能要强于随机读取。
某山寨SSD随机读写性能
再来看看山寨SSD的表现,4KB随机读取能达到5704 IOPS,接近Intel X25M的水准,性能相当优异!但当您看到其随机写入只有可怜的21 IOPS时会作何感想?别说4KB了,任何区块的随机写入性能都只有20 IOPS左右,存取时间高达50ms——与理论值0.1ms相去甚远!
普通机械硬盘的4KB IOPS大概是80左右,存取时间为15ms左右,读写都差不多。通过对比就可以知道,山寨SSD虽然随机读取性能遥遥领先于机械硬盘,但随机写入性能只有机械硬盘的四分之一!
现在大家就应该理解山寨SSD时快时慢的真正原因了。系统、软件、游戏启动速度非常快,而安装过程非常慢,读取和写入同时进行的时候更慢,多任务操作假死现象也与此有关!
● 山寨SSD随机写入为何如此之慢?
闪存的工作特点是存储之前先要擦除,而且是分区分块的,也就是说不能真正的随机写。再加上存储单元都有一定寿命,对SSD的写入还要考虑单元写入次数的平均分布,所以虽然理论上SSD没有机械部件,没有寻道时间(寻址时间超快),但是要想有高性能还是比较复杂的,需要主控芯片、一定量必备的缓存及固件算法的精心优化设计。
山寨SSD采用的都是固定的方案,技术含量并不高,根本没针对闪存芯片的特性进行优化,说白了山寨SSD就是一个内部多通道的大U盘,持续读写数据很好看,但随机写入很差,不适合做系统盘(但玩家买SSD就是为了做系统盘)。
● 山寨SSD补救措施:
1。将SSD挂接在带缓存的Raid卡之上,Raid卡的处理器本身就针对随机读写做了优化,可缓解山寨SSD的缺陷。但主板南桥组Raid效果并不明显。
2。使用特殊的软件接管Windows底层磁盘操作控制,划分一定量的内存和硬盘作为虚拟空间,对于随机写入操作打包好之后有序的写入到SSD当中。这种软件设置使用非常复杂,且有风险,预计Window7当中会整合类似功能,提高SSD的随机写入性能并延长寿命。
● 固态硬盘的缺点之五:内部多通道设计容易产生无法整理的碎片
既然无缓存SSD有如此严重的问题,那么带缓存的SSD就能万事大吉吗?当然不是,这还得从SSD的结构谈起。SSD与普通的U盘或存储卡所用芯片相同,我们可以把SSD看做是由多个U盘组成多通道或者Raid0的方案,SSD少则双通道、多则4、8、10通道,多通道能够明显提高SSD的读写速度,但也会带来一些莫名的问题。
就连Intel的X25-M也被爆出长期使用性能下降的情况
多通道就是把一份数据拆开分别写入到多个芯片上,大文件还好说,小文件再拆分一次的话不但浪费处理时间而且浪费存储空间,更重要的是硬盘内存储索引表将会变得十分复杂。因此SSD的小文件读写性能一般都比较差,而且长期进行碎文件读写操作的话,硬盘性能会严重下降,而现有的磁盘碎片整理程序面对SSD内部的碎片无能为力!
Intel很快放出新固件,自动整理碎片不影响性能
而且不光是性能下降,长时间使用后有缓存的SSD也可能会出现短暂的卡机或休克现象,因此大厂的SSD会根据一定的算法自动整理内部碎片,在碎片整理的同时进行读写操作的话,就会出现卡机现象。
SSD当做系统盘使用久了的话,按照Windows的习惯自然垃圾碎文件越来越多,此时SSD性能会大幅下降,通道数越多性能下降越明显,难道除了格式化重装系统之外别无它法吗?
当然不是,Intel就用实际行动证明了优良的固件算法可以消除内部碎片的负面影响。根据国外媒体的测试,经过长期压力测试后的一块X25-M系统盘,读写性能都有了不同程度的下降,但刷新了Intel放出的新固件后,SSD会在空闲时偷偷的进行碎片整理,前几次性能还是有小幅波动,随后性能完全恢复正常,就跟全新的一样。
而山寨SSD呢?据笔者所知很多山寨SSD根本不支持固件刷新,即便支持的型号也很少见提供新固件更新服务,看来只有格式化重装系统一条路可走了。
● 固态硬盘的缺点之六:寿命、售后、质保、固件升级得不到保证
Flash芯片都是有擦写寿命的,如果擦写操作过于频繁,那么SSD就会提前报废,但如果固件算法优秀的话,寿命又能得到延长。影响SSD使用寿命的因素有以下几点:
- MLC理论擦写寿命为1万次,SLC是10万次,两者相差10倍;
- 不同品质的SLC芯片,寿命相差30倍(所以不要迷信SLC);
- 不同的主控芯片,寿命差异可达10倍;
- 不同的固件算法,寿命差异可达3倍。
MLC与SLC之间的差异相信很多人可以理解,那么不同的主控和算法怎么会产生如此巨大的差异呢?这就涉及到SSD的耐久度磨损技术了:
假设系统向SSD中写入了一定量的数据,写入完成后想删除这些数据(或在此位置写入其它数据),此时大厂的SSD会将此处数据标记为不可用,并不进行删除,而是将新数据写入到真正空白的芯片区域,等到整块SSD全部写满之后,再回过头来擦除那些时间较早的本应该删除的数据。也许有人认为这么写入会产生过多的碎片(传统硬盘那种意义的碎片,而不是前文所说的碎片),其实SSD不存在寻道过程,即便数据很零碎也不影响读写性能。
但并非所有的SSD都是这样擦写数据的,很多山寨SSD会直接擦除这部分数据并覆盖写入,由于SSD是多通道设计,擦除单位是区块乘以通道数,遇到8K、16K这样的小文件写入时必须首先擦除256KB的数据再行写入,由此将会导致SSD的擦写操作倍增。而大厂SSD则通过优良的算法积累数据,等到满足区块容量后再一次性擦除写入。
品牌和山寨SSD最大的差异就在于此,在进行小文件写入操作时,品牌SSD的实际磨损度只有1.1X,而山寨SSD的磨损度可达20-40X,也就是说劣质主控+极烂的算法会让MLC的使用寿命缩短几十倍,这是相当恐怖的数字!
山寨SSD一般没什么售后服务,固件升级也没有,设计初衷就是达到可观的读写性能,其出厂时为非常好的性能,然后越用越差,直到报废为止。而大厂为了延长SSD的使用寿命,可以说是无所不用其极,想尽一切办法来减少SSD的实际擦写次数,从而延长SSD的使用寿命,弥补MLC芯片固有的缺陷。
● 山寨SSD购买注意事项:
山寨SSD主要通过网络平台交易,有山寨原厂、有工包、也有二手,为什么二手SSD交易如此频繁呢?原因很简单,很多尝鲜的玩家发现了SSD存在不少致命问题,实际使用并没有传说中爽快淋漓的感觉,用一段时间感觉有些后悔,于是转手卖给其他感兴趣的玩家。
考虑到SSD存在使用寿命问题以及长期使用性能下降的问题,因此购买二手山寨SSD时请大家三思而后行。
● 山寨SSD为何如此之多?
SSD就这么简单,图为无缓存八通道设计
SSD的结构非常简单,就是一块PCB上集成了“主控芯片+缓存颗粒(如果有的话)+闪存颗粒”,这些芯片在国际市场上采购极为方便,PCB对布线的要求也远不如显卡和主板那样复杂,实质上就是个U盘加强版,可以说生产制造的技术含量很低。在SSD前景得到肯定之后,山寨厂商看准时机一拥而上,造成了目前SSD百花齐放的局面。
由于成本因素,90%以上的山寨SSD都使用的是台湾JMicron的廉价主控芯片,最常见的就是早期的JMF601及改良的JMF602芯片。这些主控芯片价格低廉、设计方案都是现成的,只要有工厂就能做出来,当然最终产品的性能都差不多。
● 品牌SSD也有山寨:
山寨一词一般指的是出自小厂之手、闻所未闻的品牌,但大家耳熟能详的很多大品牌其实也在做山寨SSD,比如一些知名的内存品牌和移动存储品牌(这里就不点名道姓了),这些品牌SSD的设计方案与山寨没有任何区别,性能和寿命自然也不会好到哪去,仅仅因为一纸贴牌而卖高价的话,就是大大的不厚道了。
所以本文所说的品牌SSD一般是指采用Intel、Samsung主控芯片的解决方案,因为目前NAND Flash颗粒主要是Intel和Samsung两家,存储大厂对于芯片特性吃得最透,性能和品质自然有保证。
● 品牌与山寨差价好几倍:
大厂SSD性能较好,但价值不菲,性能接近完美的Intel SLC SSD X25-E 32GB售价高达3400元,MLC SSD X25-M 80GB最低也要2500元,真不是一般人所能接受的:
而山寨SSD 128GB的售价不到1500元,二手货可能只要1000元,山寨32GB最低售价仅300元,买两块组个Raid0似乎并不差。
俗话说物极必反,高高在上的大厂SSD很难走进平民百姓家,而廉价的山寨货虽然加速了SSD的普及,但也弄臭了SSD的口碑,山寨SSD的实际使用体验远不如测试数据那般华丽,时不时的卡机现象让人叫苦不迭,真不如机械硬盘用着放心。
● 品牌SSD不值,山寨SSD不行,继续观望为妙:
综上所述,目前的低价SSD实际性能不一定比机械硬盘强,所以打算入手的朋友们一定要冷静下来,持币观望、仔细审查其性能表现,别贪小便宜吃大亏。
资金充裕的朋友,自然不用考虑山寨SSD,可以直奔Intel、Samsung而去,毕竟一分价钱一分货,综合性能摆在那,自然有卖天价的理由。
追求性价比的朋友不妨忍耐忍耐,更多优秀的SSD解决方案即将出炉,山寨厂商们也在不断的努力,追求更快更强性能的同时解决现有问题,此外我们也期待Windows 7正式版能够对SSD提供足够多的优化。
山寨厂商的努力值得肯定,玩家们也都很关注
当然大厂的SSD也不可能永远卖天价,当山寨SSD的性能真正威胁到品牌SSD之时,固态硬盘才能真正走向成熟、走向普及!■
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