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淺談SATA介面Raid、AHCI、IDE三種模式

今天這裡分享給朋友們關於SATA介面Raid、AHCI、IDE三種模式!

首先說一下,關於主機板的SATA介面的工作模式,BIOS中常見的選項有以下三種:RAID(部分技嘉主機板叫XHD)、AHCI、IDE。

當然,並不是每一種主機板的BIOS都有這三個選項,一些不支援RAID的主機板,比如H61的原生SATA介面便只有AHCI和IDE。

IDE模式是這三種之中相容性最強的模式,幾乎沒有不能正常使用的SATA硬碟,但也是硬碟效能最差的工作模式。

消費級產品上常見的AHCI模式的全稱是SATA AHCI(Serial ATA Advanced Host Controller Interface),譯為序列ATA高階主控介面,相較於IDE模式主要的區別是增加了熱插拔、NCQ、TRIM(針對固態硬碟)等功能。如果需要使用固態硬碟的話,建議將SATA介面設為AHCI模式。當然支援NCQ的機械硬碟也最好讓它工作在AHCI模式下。

RAID的全稱是Redundant Array of Independent Disk,譯為獨立冗餘磁碟陣列,用於將多塊物理硬碟組合成一個邏輯硬碟,根據陣列模式的不同,可以分為提升邏輯硬碟效能、提升資料安全性、同時提升邏輯硬碟效能與資料安全性等三種效果。

*注:在RAID模式下,部分主機板可以選擇的JBOD功能實際上並不屬於RAID的工作模式,JBOD的實際作用相當於將兩塊(或更多)物理硬碟整合為一塊連續的邏輯硬碟,但並未像Raid0、Raid5、Raid10等RAID模式一樣提升硬碟效能。

根據工作模式的不同,消費級主機板常見的RAID模式有以下幾種:

1、RAID0:將資料平均儲存到兩塊(或更多)的物理硬碟上,每個物理硬碟只執行屬於它的那部分資料操作,這樣在進行資料存取時就可以實現多塊硬碟並行處理,以達到提升邏輯硬碟效能的目的。在目前的多種RAID模式中,RAID0擁有最高的效能,但安全性最差,一旦有一塊硬碟上的資料受損,其他硬碟上的相關資料也便隨之報銷。

RAID0模式下,硬碟容量=最小硬碟容量*硬碟數,硬碟存取速度≤最慢硬碟速度*硬碟數。

2、RAID1:同時對兩塊(或更多)物理硬碟進行資料操作,每塊硬碟都儲存相同的內容。這種RAID模式的目的是為了提升邏輯硬碟的資料安全性,只要RAID分組中至少有一塊硬碟的資料不出問題,那麼這個分組的資料便是安全的。RAID1擁有最高的資料安全性,但效能最差。

RAID1模式下,硬碟容量=最小硬碟容量,硬碟存取速度≈最慢硬碟速度。

3、RAID5:同時對三塊(或更多)物理硬碟進行資料操作,以1/N(硬碟數為N,下同)的容量作為校驗區,(N-1)/N的容量作為資料區進行資料儲存,屬於兼顧效能與安全性的一種模式。但RAID5的安全性也有其侷限,在只損壞一塊物理硬碟的情況下,可以更換新硬碟重新修復此分組,但如果受損硬碟數達到兩塊時,邏輯硬碟也一樣玩完。

RAID5模式下,硬碟容量=最小硬碟容量*(硬碟數-1),硬碟存取速度≤最慢硬碟速度*(硬碟數-1)。

4、RAID10(RAID01):RAID10與RAID01的原理相同,屬於RAID0與RAID1的組合式陣列,區別在於RAID10是先組建兩個(或更多)RAID1分組,再將這些RAID1分組以RAID0模式組合成一個邏輯硬碟,RAID01則與10的組合順序相反。RAID10(和01)模式也兼顧了資料安全性和邏輯硬碟的效能,但組建成本卻比0、1、5更高,至少需要4塊物理硬碟,且硬碟數必須是2的整倍數。

RAID10(或01)模式下,硬碟容量=最小硬碟容量*硬碟數/2,硬碟存取速度≤最慢硬碟速度*硬碟數/2

對於固態硬碟而言,由於IDE模式和RAID模式都不能支援TRIM功能,所以在這兩種模式下工作時效能將會明顯降低。

附帶一說,幾個月前,英特爾曾經為它的RAID驅動做過非常有誤導性的宣傳:“支援TRIM的RAID驅動!”

可是實際上,這種新RAID驅動的作用僅僅是在主機板SATA介面工作於RAID模式下,但SATA介面上的固態硬碟未組建RAID時,才能對固態硬碟提供TRIM支援,而且在推出之初,非常不厚道地限制為只支援自家的X-25M系列固態硬碟。

所以,如果想要用固態硬碟組建RAID0、5、10、01的話,雖然邏輯硬碟會有效能提升,但單塊物理硬碟的效能卻反而是下降的。

關於RAID邏輯硬碟的組建,在BIOS中將SATA介面設定為RAID模式後,可以在主機板啟動後按特定熱鍵進行設定(多為Shift+F10,也有些主機板為其他熱鍵),而英特爾晶片組的主機板,可以在進入Windows系統後,用【英特爾快速儲存技術】這個軟體進行圖形化的設定,較之AMD晶片組更為方便一些。

當然,也有一些通過第三方晶片額外新增的SATA介面,它們的RAID設定可以直接在BIOS中完成。