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如何搭配硬盘

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SSD速度快,机械硬盘容量大,那么如何搭配才能既高速又节省开支呢?本期CHIP就为大家分析各种硬盘搭配方案的优劣,为选购提供参考。

纵观多年来电脑行业的发展,CPU、内存、显示卡等配件的性能提升均突飞猛进,唯有机械硬盘性能提升缓慢,虽然SSD的出现解决了硬盘在速度方面的一大瓶颈,但是高昂的价格阻碍其快速普及。例如容量为960GB的OCZ Colssus Plus SSD价格高达1万元以上。虽然完全使用SSD系统的成本较高,但是我们可以用较少的钱获得类似于固态硬盘的体验,比如用小容量的SSD做系统缓存,通过缓存再将数据写入机械硬盘中。我们测试了800元至4000元的多种不同搭配的混合系统,囊括了含有小容量Flash的混合硬盘、PCI-E接口的阵列硬盘和靠芯片组支持的快速储存技术等,力求为大家寻找出最适合的组合方案。

混合硬盘卡

OCZ RevoDrive Hybrid一体化的解决方案采用了高速PCI-E x4接口,它由一个100GB容量的SSD和一个1TB容量的机械硬盘组成,并由一个控制器芯片管理两个磁盘的阵列来进行数据分配,由于这种解决方案要占用PCI-E插槽,所以主板需要有足够的扩展插槽和空间。对于整个系统来说,100GB的SSD只作为缓存使用,用户仍然需要将系统安装到机械硬盘中,并且用户在安装前需要用闪存盘来加载一些必要的驱动程序,操作起来较为复杂。除此之外,这个设备只能在Windows 7下运行,重装系统时原来在其他磁盘中已安装的软件也必须重新安装。系统安装完毕后,两个磁盘才能合并为一个混合的整体。另外,用户需要安装一个Dataplex软件,该软件会决定系统如何调用数据。一旦系统启动,该软件就会自动选择当前程序需要使用的数据,大部分数据将会首先从SSD缓存中调取或者写入,这样一来整个系统的速度将会大增。由于缓存和软件具有记忆功能,因此对于这个系统来说,需要多次运行同一程序后才能达到最佳性能。OCZ RevoDrive Hybrid的SSD将其中一半的容量用作数据冗余,而普通的SSD通常只用其容量的10%来作为冗余单元。高冗余量的设计可以让读写过程更加连续,而且可以有充足的冗余单元来替换出现问题的单元,这样可以增加其使用寿命和性能。

主板支持的SSD缓存系统

目前很多主板也提供了实用的硬盘加速方案,在这样的系统中,我们需要一片能够支持加速的主板、一个小容量的SSD和一个物美价廉的大容量机械硬盘。英特尔的Z68芯片组可以支持这种混合加速功能,除此之外,华硕的P9X79系列主板通过Marvell的第三方磁盘芯片让支持Sandy Bridge-E处理器的高端X79主板同样实现这个功能。在这一方案中,我们选择了OCZ Vertex 3 SSD作为缓存,西部数据Caviar SE16作为数据盘。在实际组装这个系统的过程中,首先我们需要进入BIOS将这两块硬盘的工作模式调整为阵列,这样它们才可以变成混合储存模式。需要注意的是,我们要确认两块硬盘所接的SATA接口是否是系统原生支持的,例如在Z68主板中有两个SATA 6Gb/s的接口是芯片组原生提供的。在华硕P9X79系列主板中,我们则需要将两块硬盘连接到标有SSDcaching字样的接口上。

在Z68主板系统中,加速功能由英特尔的“智能响应技术”提供,我们需要安装英特尔提供的快速储存技术软件。在华硕的P9X79系列主板中,我们则需要安装由华硕AI Suit II 软件提供的Marvell芯片组驱动,该技术在本质上与英特尔的智能响应技术相同。组建这个系统我们大概需要1个小时的时间。控制芯片系统可以将常用的数据预存到SSD中,这样就可以大幅提高系统的运行速度。

单硬盘系统

集成较大容量Flash芯片作为缓存的混合硬盘在几年前就已经出现了,不过坚持推出的新产品只有希捷的Momentus XT系列。如今其最新的产品为Momentus XT 750GB,它采用了8GB/16GB的Flash缓存,并通过固件程序来评估经常读写的文件,自动将经常读取的文件保存在高速缓存中,而在写入文件时则优先将数据写入到Flash缓存中,从而达到一个较高的读写水平。不过在测试中,希捷Momentus XT硬盘需要在3~4次的重复测试后才能让其达到最高的读写水平。

对于普通应用程序来说,8GB的缓存足以应付日常使用中程序产生的数据缓存需求,但是当我们持续复制大容量的文件时,这些缓存就起不到作用了。不过有一个好处就是混合硬盘采用标准2.5英寸的设计,可以轻松地放入我们的笔记本电脑中。

专用SSD缓存系统

除了上述3种磁盘混合方案外,还有一种适用性广泛的OCZ Synapse Cache加速方案,由一个专用的Synapse Cache SSD作为缓存,只需要把Synapse Cache SSD和机械硬盘均连接在南桥的SATA接口,然后再装上Dataplex软件即可,不需要特殊芯片组(如Z68芯片组)的支持也可以实现,几乎适用于市面上所有的英特尔与AMD平台主板。

Synapse Cache与普通SSD最大的不同就是把50%的闪存空间作为OP(over-provisioning)超规空间,也就是说原本64GB的SSD,实际上Synapse Cache仅会提供32GB让用户使用,另外一半容量不可见。OCZ Synapse Cache之所以要保留50%的空间作为OP是有多方面原因的,其一是为了保证作为缓存使用时速度不会下降,让一定量的NAND空间保持完全空白状态,数据写入时就能直接写入空白的页面,对SSD来说单纯的写入操作比覆写操作要快很多。

OCZ Synapse Cache的工作原理其实和英特尔的智能响应技术差不多,就是把用户常用的“热门”数据复制到SSD之中,而调用比较少的“冷门”数据则依然存储在HDD中。这项数据分配工作由Dataplex软件来完成,软件会根据数据的调用频率来判断它是否为“热门”,比如某程序被用户启动3次以上,软件就会把它判断为热门数据,将其存储到SSD之中。如果SSD内的空间用完,程序会清理一些存储在SSD内但长期没有使用的数据。此外,Synapse Cache支持在AHCI模式下工作,因此它是支持Trim的,而Intel SRT必须在RAID模式下运行,英特尔暂时还没有推出RAID模式下支持Trim的驱动,因此这也是Synapse Cache目前的优势所在。

速度表现各有胜负

那么究竟哪种方案的性能更好呢?在日常操作中,影响我们体验的操作通常有两种:系统启动和病毒扫描,为此我们分别测试了这4套方案在这两项上的性能表现。为了得到准确的结果,每种系统我们都进行了5次测试。测试表明,所有混合系统的启动速度都非常迅速,虽然它们的表现都要略微逊色于纯SSD系统,但它们的平均系统启动时间均比纯机械硬盘的系统快了一倍左右。但在病毒扫描方面,这几个系统的表现就大不相同了,由于病毒扫描需要扫描不同的物理分区,所以缓存往往起不到太大的作用。只有使用OCZ RevoDrive Hybrid和Marvell芯片的混合储存系统成绩与SSD系统相接近,采用OCZ Synapse Cache的系统表现稍弱一些,希捷Momentus XT最慢,不过其速度依然比纯机械硬盘系统要快一些。出人意料的是,Z68主板系统的表现与纯机械硬盘系统表现几乎相同,这说明在扫描测试中这个系统的缓存机制基本失效,数据全部直接取自于机械硬盘。

像PCMark或者AS SSD这样的Benchmark软件在测试这些系统性能时,得到的结果往往会不准确,因为这些测试软件会优先使用系统中的缓存,从而测得的是缓存的速度,这并不能代表系统整体的速度。例如通过AS SSD软件的测试结果我们可以看出,除了希捷Momentus XT所在的系统外,其他混合系统测得的成绩表现均和采用纯SSD系统的表现相差无几,不过Z68主板系统只有将系统设置为“最大化模式”后的表现才会接近于SSD系统,对于这种结果我们要理性地看待。

总结

这4种不同的硬盘混合模式都是为了实现一个共同的目的:让我们的系统在日常应用中的运行速度接近于纯SSD系统,如播放一个电影或运行Photoshop软件,虽然它们并不能在任何时候都保持接近于纯SSD的速度,但是在任何情况下,它们的速度都要比纯机械硬盘系统的速度更快。

从测试结果看,混合系统并不能完全取代固态硬盘,但是不可否认的是,它们在许多应用方面大幅提升了系统的磁盘速度,并且在价格和容量方面都较为均衡。其中综合表现最为突出的是采用OCZ Synapse Cache的混合系统,它的安装较为简易,在速度和响应时间方面表现也比较突出。这几种方案中速度最快的当属OCZ RevoDrive Hybrid,其容量也较为充足,不过它的价格较为昂贵(约4000元),安装也较为复杂。希捷的Momentus XT混合硬盘系统在速度和响应时间方面表现要略逊色于前两种方案,这种方案适合只有一个硬盘位的笔记本电脑使用。最后,想使用英特尔的“智能响应技术”或者Marvell芯片的混合储存技术的用户,如果已经拥有了支持混合技术的主板,那么可以花费较少的钱来实现这种技术,但仅仅为了实现混合技术而去买一片主板则是非常不值得的。