6Gb/s强吗? 首款SATA3.0硬盘性能初探
泡泡网硬盘频道10月29日 硬盘作为影响整机性能的一个重要配件，近年来在技术突破上一直处于缓慢爬升的状态，虽然单碟容量在近两年长足进步（250GB至500GB），单盘容量升至2TB（归功于碟片技术的稳步升级），但硬盘的性能（主轴转速不能无限制增长）却改进不多。
虽然硬盘性能提升不大（内部传输率），但在接口（外部传输率）方面，缺一直在提升，从2002年到现在，接口实现了从PATA到SATA的转变，但速度依然没有得到很好的改观。在SATA未能给速度带来多大提升的时候，SATA2来了，并带来了新的技术NCQ以及300MB/s的峰值带宽。
SATA的老大哥，SAS发展蓝图
时间进入2009年，SATA3已经诞生，那么，在硬盘性能（内部传输率）不济的前提下，SATA3的诞生有何意义呢？
▲ SATA3提升了什么呢？
SATA 6Gbps的正式名称为“SATA Revision 3.0”，是串行ATA国际组织(SATA-IO)在今年5月份发布的新版规范，主要是传输速度翻番达到6Gbps，同时向下兼容旧版规范“SATA Revision 2.6”(也就是现在俗称的SATA 3Gbps)，接口、数据线都没有变动。
SATA 6Gbps的Logo
◎ SATA Revision 3.0规范主要新特性：
1、可在存储单元、磁盘驱动器、光学和磁带驱动器、主机总线适配器(HBA)之间提供6Gbps速度的链路速度，并保证新的网络性能水平。当然，6Gbps(750MB/s)只是理论值，事实上SATA接口发送信息的速度为600MB/s，而受制于系统各部件的影响，实际速度会更低一些，而且不同环境差异会很大。
2、新的原生指令排序(NCQ)串行指令，面向需要大量带宽的音频、视频应用，可保证数据传输的同步。
3、NCQ管理功能，通过对未执行的NCQ指令进行主机处理和管理来优化性能。
4、改进电源管理功能。
5、适合紧凑型1.8寸存储设备的小型低插力(LIF)接头。
6、旨在让更轻、更薄笔记本容纳7毫米光驱的接头。
7、符合INCITS ATA8-ACS标准。
8、完全向下兼容，新规范产品与旧规范产品相连时速度会自动将至3Gbps或1.5Gbps。
SATA-IO组织还表示，现在的第三版规范仅用于内部SATA接口，而已在研发之中的更新版本“SATA Revision 3.1”会重点把eSATA外置接口的速度也提高到6Gbps，并解决外置接口耐用性(插拔次数)、更长数据线下的稳定性和扩展性等问题。
从规格和参数上来看，SATA 6Gbps比现在SATA 3Gbps要强上一些。在这个规范已经公布了接近半年之后，SATA 6Gbps现在情况如何？
首款支持SATA 6Gbps的主板——华硕P7P55D Premium
首先我们来简要回顾一下它的技术指标。
★ 华硕P7P55D Premium主板规格速读
·采用Intel P55芯片组，是Intel首款采用单芯片设计的芯片组
·提供32+3相供电
·支持LGA1156接口的Core i7 8XX/Core i5 7XX系列处理器
·提供4条DDR3内存插槽，支持双通道DDR3 2133(OC)/1600/1333/1066内存，最大16GB容量
·提供2个PCI-E x16插槽，支持CrossFireX和SLI(双x8)，2个PCI-E x1插槽，2个PCI插槽
·提供了2个SATA Ⅲ接口、6个SATA Ⅱ接口和1个IDE接口，支持RAID
·提供一个TurboV Remote超频线控
主板的具体介绍我们这里就不在累述了，直接切入关键位置——SATA III接口。
图中的灰色接口就是主板所提供的SATA III/SATA 6Gbps的接口。华硕在这块主板上通过一块PLX PEX8613桥接芯片，将P55芯片组的四条PCI-E 1.0 x1通道转换成两条PCI-E 2.0 x1信道，因此带宽从250MB/s翻番到500MB/s，达到了目前SATA 6Gbps所需要的带宽规格。
桥接芯片PLX PEX8613
这种方法是在P55主板上加装PLX PEX8613桥接芯片，将P55芯片组的八条PCI-E 1.0 x1通道中的四条转换成两条PCI-E 2.0 x1通道，带宽因此从250MB/s翻番到500MB/s。通过PLX8613把Marvell 88SE9134连接到PCH的PCI-E x4 总线上，从而避免出现传输瓶颈，可以真正发挥SATA 6Gbps的威力。
接下来我们来看看另外一位主角——希捷Barracuda XT 2TB硬盘。
业内首款SATA 6Gbps规格硬盘——希捷Barracuda XT 2TB硬盘登陆泡泡网评测室！
希捷Barracuda XT硬盘采用四碟装设计，单碟容量500GB，7200RPM，此外，其64MB的高速缓存能够优化突发性能和数据传输速度
从正面看，为了保证良好的抗震性，硬盘顶盖由特殊设计曲线构成，以增加抗外力能力。
从硬盘背面分析，PCB采用反转设计，将ATA控制器，缓存颗粒，电机控制器隐藏在内部，起到很好的保护作用。
接口方面，配备了SATA3接口，可为PC应用提供最高的性能--突发速度高达6Gb/s，向下兼容SATA 3Gb/s和SATA 1.5Gb/s接口，并采用与上一代SATA接口相同的电缆和连接器以便于集成。该款硬盘的SATA 6Gb/s接口让系统构建商能够借助SATA 6Gb/s硬盘控制器打造高性能台式机、全速游戏装备以及家庭和小型企业服务器。
那么，它们两个“天造地设”的一对凑在一起会产生怎样的反应？
通过前文的介绍大家可以了解到，此次我们使用目前地表上的首款SATA3机械硬盘希捷Barracuda XT，以及目前可行可见的SATA3磁盘主控芯片——Marvell 9123进行测试。
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PCPOP.COM评测室 | |
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硬件系统配置 | |
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Core i7 870 | |
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主 板 |
ASUS P7P55D premium chipset:P55 |
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显 卡 |
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内 存 |
CORSAIR CMD4GX3M2A1600C8 DDR3-1600(8-8-8-18 1T) 2x2G |
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硬 盘 |
西部数据 velociraptor 300G 10000RPM 16MB |
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电 源 |
海盗船 HX 1000W |
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软件系统配置 | |
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操作系统 |
Windows 7 RTM 64bit |
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DirectX |
10.1 |
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显示驱动 |
NVIDIA Forceware 191.07 |
硬件方面，为了不让系统中其它配件成为影响硬盘发挥性能的瓶颈，所有配件均使用最强的产品，以检测SATA3与SATA2的真实性能区别。
正确识别SATA III
测试方法：
测试方面，我们使用Marvell 9123（主板集成）SATA3主控对比P55芯片，以检测SATA3与SATA2间的性能区别。
HD TACH是一款专门针对硬盘底层性能的测试软件。它主要通过分段拷贝不同容量的数据到硬盘进行测试，可以测试硬盘的连续数据传输率、随机存取时间、突发数据传输率及CPU占用率。
SATA3
SATA2
笔者首先测试经典的HD TACH，无论SATA3与否，平均读取传输率均在115MB/s，但写入方面，受限于主控Marvell 9123，SATA3下的写入性能反倒比原生南桥的还低。
HD TUNE是一款小巧易用的硬盘工具软件，其主要功能有硬盘传输速率检测、健康状态检测、温度检测及磁盘表面扫描等。另外，还能检测出硬盘的固件版本、序列号、容量、缓存大小以及当前的Ultra DMA模式等。
SATA3
从另一款基准测试软件HD Tune成绩看，SATA3的高带宽优势并未在性能测试中体现出来。
Futuremark最新一代基准测试软件PCMark Vantage，结合时代应用专为Windows Vista打造，可以模拟目前多数电脑的实际应用测试。PCMark Vantage可以衡量各种类型PC的综合性能。从多媒体家庭娱乐系统到笔记本，从专业工作站到高端游戏平台，无论是在专业人士手中，还是属于普通用户，都能在PCMark Vantage里通过得分了解自己电脑的各组件性能强弱。笔者的测试基于硬盘测试部分。
PCMark Vantage的磁盘性能测试不同于前面几款理论测试软件，它是尽可能的模拟用户在日常使用中的实际硬盘读写情况，包括vista启动、各种程序启动、文件搜索、大文件打开等等，这些应用没有一样是需要持续读写某一区块的，基本上可以算作是随机读取各种小文件，因此对于硬盘的寻道时间特别敏感。
SATA2
SATA3
从测试结果看，希捷XT采用SATA3接口后，性能反倒降低了。究其原因，还是目前提供SATA3接口的主控芯片Marvell 9123的写入性能低下所致。
至此，SATA3与SATA2的对比测试就此结束了，所有的测试成绩进行分析对比后，可以得出以下结论：
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机械硬盘在传输率方面，受限于物理因素，不可能很快，接口带宽即使是SATA（150MB/s）接口也能在很长一段时间内满足其要求；
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虽然SATA3标准确立许久，但现今的常见的SATA3主控芯片Marvell 9123，还未能充分发挥SATA3的所有优势；
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SATA3确立的意义，主要是改进NCQ的算法，进一步提高存储性能，而600MB/s的峰值带宽，对SSD类高速产品有所帮助。
对存储产品来说，接口（外部传输率）如同赛道，有了无瓶颈的赛道，才能使性能（内部传输率）更好地发挥。而如果性能不济，即便是无瓶颈的赛道也无用武之地。遗憾的是，近年来PC存储的代名词——硬盘，受限于物理因素，在性能上提升并不明显。这也是SATA接口近年来没有升级的根本原因。SATA3固然不错，但对现今的硬盘产品来说，意义并不大。技术是发展的，前进的，IT产品更是如此，SATA3甚至未来的SATA4，可以说是给SSD这种高速存储设备量身定做的，当然，硬盘也不会消失，只不过在存储中的地位改变了而已，即从存储代名词变更为存储盘，系统盘的重任则交由SSD取代！■<
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