在過去10年里,CPU、內(nèi)存、顯卡等PC配件一直在高速發(fā)展,性能早已翻了幾倍甚至幾十倍。但硬盤是例外的,除了容量的大幅度提升外,傳輸速度沒有質(zhì)的飛躍,無論接口怎么變,從當初ATA 66/100/133,到SATA 1.5Gb/s還是目前的SATA 3.0Gb/s,硬盤速度提升并不是很明顯,因此熟悉DIY的朋友都知道,硬盤早已成為PC系統(tǒng)的性能瓶頸。
當然,硬盤發(fā)展緩慢的原因與客觀因素有關(guān),目前大多數(shù)硬盤還是采用機械結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)速是影響硬盤速度的重要因素,由于成本限制,目前只有服務(wù)器上用15000RPM的硬盤,民用級的還是10年前推出的7200RPM,這樣注定硬盤速度不能有革命性的提升。因此,放棄機械結(jié)構(gòu)、采用新的結(jié)構(gòu)才是硬盤提速的根本途徑。于是便有了固態(tài)硬盤(Solid State Disk,簡稱SSD)的概念。
僅名片大小的固態(tài)硬盤
固態(tài)硬盤概念早在2006年便有硬盤廠家提出。和傳統(tǒng)機械硬盤采用的磁盤體、磁頭、馬達等機械零件不同,固態(tài)硬盤是由控制芯片和存儲芯片(FLASH芯片或DRAM芯片)組成,簡單來說,固態(tài)硬盤和我們熟悉的閃存盤、閃存卡較為相似。相比于傳統(tǒng)的機械硬盤,固態(tài)硬盤有很多優(yōu)點,如速度快、防震、體積小、零噪音等。
固態(tài)硬盤的理論優(yōu)點很多,但實際性能究竟如何呢?馬上進入本期的固態(tài)硬盤/機械硬盤性能對比評測。在評測之前,我們先全面了解一下固態(tài)硬盤。
什么是固態(tài)硬盤?
有一定DIY資歷的朋友都知道,影響PC系統(tǒng)性能的主要部件,如CPU、內(nèi)存和顯卡等,一直遵循著摩爾定律而發(fā)展,每隔一段時間,在原來相同的價錢下,便能買到原來性能翻倍的硬件。但硬盤是例外的,這與它采用老式的機械結(jié)構(gòu)有關(guān)。轉(zhuǎn)速是影響硬盤速度的重要因素,由于成本限制與物理客觀原因,轉(zhuǎn)速不可能大幅提升,因此民用級的還是10年前推出的7200RPM。為了從根本解決硬盤的速度問題,于是提出了固態(tài)硬盤(Solid State Disk或Solid State Drive,簡稱SSD)的概念。
固態(tài)硬盤內(nèi)部
固態(tài)硬盤,也稱作電子硬盤或者固態(tài)電子盤,是由控制單元和固態(tài)存儲單元(DRAM或FLASH芯片)組成的硬盤。固態(tài)硬盤的存儲介質(zhì)分為兩種,一種是采用閃存(FLASH芯片)作為存儲介質(zhì),另外一種是采用DRAM作為存儲介質(zhì),目前絕大多數(shù)固態(tài)硬盤采用的是閃存介質(zhì)。存儲單元負責存儲數(shù)據(jù),控制單元負責讀取、寫入數(shù)據(jù)。由于固態(tài)硬盤沒有普通硬盤的機械結(jié)構(gòu),也不存在機械硬盤的尋道問題,因此系統(tǒng)能夠在低于1ms的時間內(nèi)對任意位置存儲單元完成輸入/輸出操作。
固態(tài)硬盤相比機械硬盤,有以下優(yōu)點:
1、存取速度快,這也是固態(tài)硬盤最大的優(yōu)點,固態(tài)硬盤沒有磁頭,采用快速隨機讀取,讀延遲極小,無論是啟動系統(tǒng)還是運行大型軟件,固態(tài)硬盤的速度相比主流的機械硬盤有了質(zhì)的飛躍。
2、防震抗摔,固態(tài)硬盤內(nèi)部不存在任何機械活動部件,不會發(fā)生機械故障,也不怕碰撞、沖擊、振動。這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉(zhuǎn)傾斜的情況下也不會影響到正常使用,而且在筆記本電腦發(fā)生意外掉落或與硬物碰撞時能夠?qū)?shù)據(jù)丟失的可能性降到最小。
3、發(fā)熱低、零噪音,由于沒有機械馬達,閃存芯片發(fā)熱量小,工作時噪音值為0分貝,閃存芯片發(fā)熱量小。
4、體積小,相比傳統(tǒng)的機械硬盤,固態(tài)硬盤體積更小,重量更輕,方便攜帶。
雖然固態(tài)硬盤有眾多優(yōu)點,但也不是十全十美,目前還存在以下缺點:
1、成本高、容量小,相比機械硬盤,一般的固態(tài)硬盤容量小得多,目前容量較大的固態(tài)硬盤也只有128GB。價錢方面,目前一個固態(tài)盤的價錢是機械硬盤的3-5倍。
2、寫入速度相對慢,固態(tài)硬盤在數(shù)據(jù)讀取上優(yōu)勢明顯,但在數(shù)據(jù)寫入上比傳統(tǒng)硬盤要來慢,而且容易產(chǎn)生碎片。
3、壽命相對短,一般閃存的固態(tài)硬盤寫入壽命為1萬到10萬次,特制的可達100萬到500萬次,這對U盤或其他數(shù)碼產(chǎn)品來說不算什么,但固態(tài)硬盤在系統(tǒng)上的寫入速度會很容易超過這個數(shù)量。
4、可靠性相對低,如果固態(tài)硬盤數(shù)據(jù)損壞后是難以修復(fù)的,目前的數(shù)據(jù)修復(fù)技術(shù)基本不可能在損壞的芯片中恢復(fù)數(shù)據(jù)。而機械硬盤還能挽回一些數(shù)據(jù)。
機械/固態(tài)硬盤外觀比較
左邊是一般的機械硬盤,右邊是固態(tài)硬盤
在上一節(jié)中我們已介紹了固態(tài)硬盤及其優(yōu)點,現(xiàn)在我們從外觀上比較一下機械/固態(tài)硬盤。從上圖可清楚看到,相比一般的3.5英寸機械硬盤,只有2.5英寸的固態(tài)硬盤體積明顯小得多,更小巧輕便。
側(cè)面看兩款硬盤
從側(cè)面的角度來看,這款固態(tài)硬盤甚至比我們常用的機械硬盤厚度要薄不少,厚度是這款機械營盤的一半不到,測量后厚度僅為9.3mm。
固態(tài)硬盤小巧玲瓏
把固態(tài)硬盤放在3.5英寸機械硬盤上,更顯得固態(tài)硬盤小巧玲瓏。這款固態(tài)硬盤傳輸接口為主流的SATA 3.0Gb/s。
固態(tài)硬盤外觀賞析
Patriot(博帝)Warp 固態(tài)硬盤 128GB
這款固態(tài)硬盤屬于美國內(nèi)存廠商Patriot(博帝)新推出的Warp系列,大小為128GB。硬盤采用黑色金屬外殼設(shè)計,采用金屬外殼的好處是可以屏蔽電磁波輻射和加強散熱效果。根據(jù)資料顯示,該固態(tài)硬盤標最大讀取速度達175MB/S,最大寫入速度也達到100MB/S,讀寫速度非常之高,是一般機械硬盤所不能比的。
SATA 3.0Gb/s接口
金屬殼背面清楚標出該硬盤的型號與產(chǎn)地,采用主流的SATA 3.0Gb/s接口,傳輸速率達到3.0Gb/s。
固態(tài)硬盤側(cè)面
這款博帝128GB固態(tài)硬盤尺寸和標準2.5英寸筆記本硬盤基本相同,長、寬、高分別為99.88mm、69.63mm和9.3 mm。
固態(tài)硬盤拆解賞析
固態(tài)硬盤拆解圖
拆開金屬外殼,我們能看到固態(tài)硬盤的真容。
固態(tài)硬盤真容
固態(tài)硬盤結(jié)構(gòu)較為簡單,在一塊PCB上,由閃存芯片、主控芯片、傳輸接口以及一些小元件所組成。
主控芯片和閃存顆粒
博帝128GB固態(tài)硬盤采用了臺灣Jmicron(智微)新推出的JMF602固態(tài)硬盤主控芯片,具有強大的功能與較好的兼容性。存儲芯片為三星NAND閃存顆粒,圖中可以看到,該顆粒編號為K9HCG08U1M-PCB0,生產(chǎn)日期為08年第40周,采用50nm制程,單顆容量達到8GB。
評測平臺及評測方法簡介
評測平臺
CPU
Intel Core 2 E7300(266x10=2.66G、3MB L2Cache )
主板
技嘉 X48-DQ6
內(nèi)存
宇詹DDR2-800 1GB x 2 (5-5-5-15)
硬盤
希捷 7200.10 SATA 320G
博帝 固態(tài)硬盤 128G
顯卡
GeForce 9500GT (550/1600MHz,SP:1375MHz)
軟件平臺
系統(tǒng)軟件
Windows XP SP2 英文版
驅(qū)動程序
NVIDIA顯卡:ForceWare 178.24 For XP
Intel芯片組:9.0.0.1007
評測軟件
Futuremark PCMark 05
HD Tach 3.0.4.0
HD Tune Pro 3.10
本次評測主要是測試固態(tài)硬盤的性能,我們加入了主流的機械硬盤進行對比,型號是希捷7200.10 320G。在軟件上我們選擇了較有代表性的三款Futuremark PCMark 05、HD Tach 3.0.4.0和HD Tune Pro 3.10,操作系統(tǒng)是主流的XP。除了客觀測試軟件外,我們加入了進入系統(tǒng)的時間對比、游戲載入速度對比等測試,更好全面地反應(yīng)固態(tài)硬盤與機械硬盤的性能差距。
PCmark 05 HDD對比評測
希捷 7200.10 320G
Patriot固態(tài)硬盤
市場上主流的3.5英寸硬盤在PCmark 05 HDD評測中得分大致在5000-7000分之間,這款希捷7200.10 320G得到為5855是很正常的水平,而這款Patriot固態(tài)硬盤得分達到了的13964,是前者的兩倍多,性能相當出色。
在PCmark 05 HDD的子項目評測中,固態(tài)硬盤仍然大幅度領(lǐng)先于傳統(tǒng)機械硬盤,其中XP啟動、應(yīng)用程序讀取、一般應(yīng)用中,固態(tài)硬盤的成績是機械硬盤的3倍多。
HD Tach對比評測
希捷 7200.10 320G
Patriot固態(tài)硬盤
從圖中的讀取曲線可看出,傳統(tǒng)機械硬盤的速度呈下降趨勢,這是由于機械硬盤盤片外圈讀取速度快于內(nèi)圈。而固態(tài)硬盤則不存在這樣的情況,相比機械硬盤的讀取速度曲線,固態(tài)硬盤的速度曲線呈波浪形,相對平穩(wěn)。
固態(tài)硬盤的爆發(fā)速度達到176.2MB/S,與官方資料顯示的最大讀取速度170MB吻合,但落后于機械硬盤的254.2MB/S。但在平均讀取成績固態(tài)硬盤大幅領(lǐng)先于機械硬盤。
固態(tài)硬盤的平均讀取速度為143MB/s,機械硬盤僅為66.8MB/s,前者是后者的兩倍多,表現(xiàn)出固態(tài)硬盤出色的讀取性能。
HD Tune對比評測
希捷 7200.11 320G
Patriot固態(tài)硬盤
在HD Tune的評測中,固態(tài)硬盤再次有出色表現(xiàn),波浪形的曲線,最小傳輸率也有91.2MB/S,平均傳輸率則達到135.7MB/S,雖然離標稱的170MB/S最大速率有一定差距,但相比機械硬盤只有63MB/S的速率,固態(tài)硬盤的成績已是相當可觀。值得一提的是,在介紹固態(tài)硬盤時我們已介紹到,固態(tài)硬盤采用隨機存取,沒有磁頭結(jié)構(gòu),尋道時間為非常接近零,這是機械硬盤永遠無法達到的。
在評測過程中,這塊機械硬盤在瞬間的傳輸速率暴降到9.8MB/s,而固態(tài)硬盤則是波浪形的,最小與最大傳輸速率相對穩(wěn)定很多。
系統(tǒng)啟動與游戲載入速度對比評測
接下來我們用實際應(yīng)用對固態(tài)硬盤與機械硬盤進行對比評測,測試項目選取了大家關(guān)心的系統(tǒng)啟動時間,游戲載入速度。測試三次取平均值。由于是手動操作,因此存在一定誤差,測試只作參考。
在系統(tǒng)啟動時間對比測試部分,我們選則了主流的Windows XP,從進度條一出現(xiàn)開始計時,到顯示桌面結(jié)束。游戲載入速度對比測試部分,我們選擇了主流的競技游戲魔獸爭霸3,12人超大地圖,11個電腦,計時段是從進度條出現(xiàn)到進入游戲。
固態(tài)硬盤進入XP的時間要比機械硬盤快4秒多,換算成比值的話也就是快了接近40%。
在魔獸爭霸3的測試中,固態(tài)硬盤同樣快了4秒多,速度提升接近50%。
評測總結(jié)
固態(tài)硬盤要取代機械硬盤,還有很長的路要走
從評測結(jié)果分析:
從評測結(jié)果來看,相比傳統(tǒng)的機械硬盤,固態(tài)硬盤性能有了翻倍的提升,不少理論測試項目的成績甚至超過了機械硬盤兩倍有多;在啟動系統(tǒng)與游戲載入兩個簡單的實際應(yīng)用測試中,固態(tài)硬盤速度也有40-50%的提升,這個過程是能非常明顯感覺到的。相信在一些大型游戲的載入過程,與機械硬盤的差距會更明顯??偟膩碚f,固態(tài)硬盤帶來的性能提升使人滿意,能最大限度減少硬盤與PC系統(tǒng)性能的差距,使整機速度得到提升。
固態(tài)硬盤和傳統(tǒng)機械硬盤在物理結(jié)構(gòu)上存在很大差異,尋道時間為零、零噪音、低發(fā)熱等這些優(yōu)點在評測過程也能清楚感受到;尋道時間為零,最小速度和最大速度差距減少,平均速度更高。零噪音、低發(fā)熱,使PC的噪音源再次減少,對噪音敏感的用戶更能感受到其好處。
固態(tài)硬盤對市場的影響:
采用閃存芯片的固態(tài)硬盤也并非完美無缺,高價格、低容量,便是它成為它平民化的最大障礙。相比主流的320G-1TB容量的機械硬盤,目前容量較大的固態(tài)硬盤也只有128GB,在網(wǎng)絡(luò)時代的今天,這樣的容量已不能滿足要求。加上128G的價錢約為人民幣的3000元,是主流機械硬盤的3-5倍。除了高端發(fā)燒用戶外,一般用戶是不會購買高價低容量的硬盤,因此對固態(tài)硬盤對主流市場沒什么影響。
但隨著用戶對固態(tài)硬盤需求的擴大,閃存芯片制作工藝的提升與技術(shù)的成熟,價格便會降下來,寫入速度會有改善,壽命也會將大大增加。在未來一段時間固態(tài)硬盤將與機械硬盤共存,但最終固態(tài)硬盤也會取代機械硬盤的。當然,要等到那天,固態(tài)硬盤還有很長的路要走...