寒山烈风 寒山烈风
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固态硬盘为何对性能影响如此之大 小小固态硬盘如何改变电脑的使用体验,要从下面几个方面说起。 1 . 物理结构机械硬盘(HDD)采用旋转磁盘+磁头的全机械结构,工作时磁头要先寻找数据所在的磁道(即为寻道时间),再等该磁道上的数据扇区旋转到磁头下(即为潜伏时间),才能完成数据的读取。转速越快理论性能越好。固态硬盘结构上看就是一堆芯片和电子元器件的集合,在核心部件FlashNAND颗粒中数据也是存放在一个个“小格子”中,但非易失性半导体芯片的全电子工作方式带来极快的数据访问时间(即寻道时间和潜伏时间之和)。据测试固态硬盘正常访问速度基本都在0.1ms以下,NVMe接口甚至能低到0.03ms,而机械硬盘则要达到十几个ms,可见速度快是固态硬盘的“先天优势”。 2 . 外部因素,接口速度速度限制如果说访问时间是制约硬盘性能的内部因素,接口速率就是外部因素。早期的IDE硬盘接口最高只有133MB/s的传输速率,而SATA3的则提升至6Gbps(换算过来相当于750MB/s)。但机械硬盘由于原理上的先天不足,不足200MMB/s的读写速率使得绝大部分的带宽处于过剩状态,而SATA3固态硬盘读取速度往往能达到400MB/s以上,可见SATA3接口带宽已经严重制约固态硬盘性能的提升,因此M.2NVMe接口的产品成为了时下主流 和SATA接口走南桥相比,M.2NVMe接口走的是PCIe通道,NVMe固态硬盘不仅能与CPU直接通信,HMB技术还能将系统的内存划为缓存来使用,因此性能相对于SATA接口效能更高。PCIe3.0固态硬盘的理论传输速率可达3000MB/s以上,而PCIe4.0固态硬盘速率更能达到4000MB/s以上。 也就是说接口协议形态的改变进化,也是在提高硬盘性能。M.2接口肯定不是终点,未来肯定有更先进的硬盘。 3 . 运行机制 一方面,现在的游戏的材质包越来越大、细碎文件越来越多,加载场景的时候机械硬盘使出了“洪荒之力”但仍力不从心;另一方面,内存是系统页面文件作怪,Windows系统的内存分配机制是将内存尽量优先分配给活动进程,其余的进程则挂起“待命”。如果出现物理内存不足,就把这些挂起进程的内存空间以交换文件的形式保存在硬盘上,就是所谓的“页面文件”(Pagefile)。由于多数PC的物理内存是远远不够用的,因此系统的虚拟内存机制还会使用页面文件一部分来充当活动进程的扩展内存空间。 运行的程序或游戏需要更多内存或者同时运行多个程序,页面文件的读写更加频繁。由于机械式硬盘孱弱的读写速度远远不及内存,页面文件的不断读写就会出现系统拖慢、卡顿的情况,终于明白为何此时硬盘灯是疯狂闪烁甚至常亮了吧?固态硬盘强大的I/O性能机打的提升页面文件读写速度,对系统性能提升立竿见影。 因此小小的固态硬盘其实对于电脑性能影响是很大的。
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