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磁碟隨機讀寫與順序讀寫效能對比

1 機械硬碟效能測試

1.1 順序讀取效能測試

圖1.1 機械硬碟順序讀取測試

以上為機械硬碟順序讀情況下的效能測試,測試顯示平均讀取速度能達到84.0MB/s。

1.2 順序寫入效能測試

圖1.2機械硬碟順序寫入測試
以上為機械硬碟順序寫情況下的效能測試,測試顯示平均寫入速度能達到79.0MB/s。

1.3 隨機讀取效能測試

圖1.3機械硬碟隨機讀取測試

以上為機械硬碟在隨機讀取情況下的效能測試。測試顯示在資料塊為512位元組時平均讀取速度僅為0.033MB/s,資料塊大小為4KB時,讀取速度僅為0.226MB/s。

1.4 隨機寫入效能測試

圖1.4機械硬碟隨機寫入測試

以上為機械硬碟在隨機寫入情況下的效能測試。測試顯示在資料塊為512位元組時平均寫入速度僅為0.083MB/s,資料塊大小為4KB時,平均寫入速度僅為0.576MB/s。

1.5 測試結果分析

從以上測試可以看出,機械硬碟在順序讀寫場景下有相當出色的效能表現,但一遇到隨機讀寫效能則直線下降。究其原因,是因為機械硬碟採用傳統的磁頭探針結構,隨機讀寫時需要頻繁尋道,也就需要磁頭和探針頻繁的轉動,而機械結構的磁頭和探針的位置調整是十分費時的,這就嚴重影響到硬碟的定址速度,進而影響到隨機寫入速度。

2 固態硬碟效能測試

固態硬碟,也稱作電子硬碟或者固態電子盤,是由控制單元和固態儲存單元(DRAM或FLASH晶片)組成的硬碟。固態硬碟的儲存介質分為兩種,一種是採用快閃記憶體(FLASH晶片)作為儲存介質,另外一種是採用DRAM作為儲存介質,目前絕大多數固態硬碟採用的是快閃記憶體介質。儲存單元負責儲存資料,控制單元負責讀取、寫入資料。由於固態硬碟沒有普通硬碟的機械結構,也不存在機械硬碟的尋道問題,因此係統能夠在低於1ms的時間內對任意位置儲存單元完成輸入/輸出操作

在眾多的固態硬碟品牌中,intel系列算是比較成熟和有代表性的,以下我們針對intel的一款SSD進行順序讀寫和隨機讀寫方面的效能測試。

2.1 順序讀效能測試

2.1固態硬碟順序讀取效能測試

以上為固態硬碟順序讀情況下的效能測試,測試顯示平均讀取速度能達到220.7MB/s。

2.2 順序寫入效能測試

2.2固態硬碟順序寫入效能測試

以上為固態硬碟順序寫情況下的效能測試,測試顯示平均寫入速度能達到77.2MB/s。

2.3 隨機讀取效能測試

2.3固態硬碟隨機讀取效能測試

以上為固態硬碟在隨機讀取情況下的效能測試。測試顯示在資料塊為512位元組時平均讀取速度能達到5.296MB/s,資料塊大小為4KB時,讀取速度能達到24.654MB/s。

2.4 隨機寫入效能測試

2.4固態硬碟隨機寫入效能測試

以上為固態硬碟在隨機寫入情況下的效能測試。測試顯示在資料塊為512位元組時平均寫入速度能達到10.203MB/s,資料塊大小為4KB時,平均寫入速度能達到68.910MB/s。

2.5 測試結果分析

從以上測試結果可以看出,相比機械硬碟和優盤,固態硬碟在隨機讀寫方面有非常出色的效能表現,資料塊在512位元組大小時,隨機讀取速度能達到5.296M/s,隨機寫入速度能達到10.203M/s,分別為機械硬碟的151倍和125倍;持續讀取的效能也很優秀,為220.7M/s;持續寫入的效能稍差,不及機械硬碟,但也能達到77.2M/s。

3 各品牌固態硬碟效能比較及選擇

3.1 各品牌固態硬碟效能比較

固態硬碟主要由三個部件構成:主控制器、快閃記憶體、快取顆粒。目前固態硬碟的效能、壽命,最主要受主控制器的影響。SSD的快閃記憶體和優盤所用的快閃記憶體差不多,大都是三星或者Intel生產的顆粒,效能方面區別不是很大。而快取顆粒則就是普通的DDR記憶體顆粒,也都是韓系三星或者現代的晶片。因此SSD效能影響最大的,就是主控的處理能力,相同的快閃記憶體顆粒搭配不同的主控晶片,效能可能會有天壤之別

SSD的最主要優勢就體現在小檔案隨機讀寫效能上,而如果主控效能不過關,這方面的指標會比機械硬碟還差,山寨SSD之所以問題多多,瓶頸就是卡在主控上面,其控制晶片的資料處理能力有限,BUG不少,對於儲存碎片的優化不利,導致了眾多不可預知的問題出現。目前常見的SSD主控生產廠家包括:Indilinx、Intel、Jmicron、Marvell、Samsung、SandForce、東芝等等。從網上眾多的評測和網友的反饋中,採用intel主控的系列固態硬碟,隨機讀寫能力較為出色,是不錯的選擇。以下是針對四款千元以內的SSD做的效能評測。

圖3.1

隨機讀寫效能的測試結果清楚的顯示出了不同主控之間的巨大差異,Intel的主控效能十分出色,是其他任何產品都無法相比的。採用SF主控的Corsair F40的效能也不錯,但是單執行緒下的指標依然無法與Intel匹敵。而其他兩款山寨產品的隨機讀寫效能很差了。

轉自:https://www.cnblogs.com/yangqing/archive/2012/11/13/2767453.html