身為一位資訊從業人員,究其一生窮究「時間複雜度」、「空間複雜度」、「最佳性價比」等等學理以及實務經驗,再建置過許多大型資訊系統,舉凡Oracle Database、Informix Database,客戶量20萬,同時上線數高達3萬人的IPTV系統,由書本走到實務,一路走來,發現無論演算法如何增進、處理器效能如何提升,整體效能往往卡在磁碟存取(Disk I/O)上。
如何才能夠提高磁碟存取效能?
除了加大磁碟快取,提高快取命中率之外,過往沒有SSD的年代,使用RAID系統來增加效能,但在SSD逐步普及之後,使用不需要緩慢機械動作的SSD,往往是哪一支出奇致勝的倚天劍。 RAID 0的效能,讀過計算機組織與結構都知道差別。RAID 0工作原理就是將要儲存的資料各別寫入每一顆硬碟中,硬碟數量多寡可能是兩顆以上,理論值是總共幾顆就有幾倍,但實際上會受到晶片能力與通道寬度的影響(如SATA2,SATA3,是故不可能會同等於理論值)。
本篇文章就依 1. HyperX 120G 2. V300 120G 3. HyperX 90G 4. Hitachi 5400rpm 傳統硬碟(VAIO YB16內建硬碟)
整個測試環境如下: 筆電本體:SONY VAIO YB16 Windows 7 家用進階版32位元(SSD=Windows 7 Professional 64位元 ) AMD Dual Core 處理器E-350 (1.6 GHz) L2快取1M AMD A50M 晶片組 AMD Radeon HD 6310 影像晶片 2 GB DDR3記憶體(本測試升級到MAX 8GB) 320 GB 硬碟(5400轉) 11.6 吋螢幕、解析度 1366 x 768 顏色部分:銀
在進行磁碟測試前,SSD買回去除了會安裝之外,也要懂得設定上的優化動作,SSD固然好,但是用得巧也能讓SSD發揮最高效能。
我依照下面三點動作:
i. C-State電源管理的自動降壓功能會讓SSD的效能下降,所以.... 解決方式為安裝IRST(Intel Rapid Storage Technology) Driver或者關閉C-State (C1~C6)。
ii. 使用SATA3並開啟AHCI,必須查一下筆記型電腦型號以及進入BIOS作系統設定。用IDE模式安裝的硬碟,如果使用AHCI開機,會開不起來喔,反之亦然。
iii. 使用Windows 7,Win7的Trim指令是預設開啟,不只加速寫入資料,並有平均抹寫的效益,延長磁碟壽命。其實這第三步驟最簡單,買HyperX SSD然後裝win7以上版本。
iv. 4k alignment: 未做4k對齊,效能會下降40%喔,其道理很簡單,就跟學程式語言或者compiler時裡教的Byte alignment是一樣的道理。Memory中也是以4KB做為一個page的單位,而NTFS、EXT3、HFS+等常用的檔案系統格式,也是以4KB為一個叢集,如果寫入一個4KB的檔案到SSD時,效率最高。 如何做?很簡單重灌win7就有了!
(一) VAIO YB16 & HyperX 120G 做完以上五點動作之後,我把我們的男方VAIO YB16筆記型電腦,以及女方HyperX 3K 120G SSD,送入洞房囉!
以下HyperX 120G在USB外接式硬碟(H:)上的表現:
(二) VAIO YB16 & V300 120G 現在開始搞小三,要換人囉!
(四) VAIO YB16 & Hitachi 5400rpm 320G傳統硬碟 現在開始搞小五,要換人囉!
(六) HyperX 120G & P5P43TD 再場加映Kingston HyperX 3K SSD 120G 在桌機上的跑分,主機板為ASUS P5P43TD。是一塊775腳位的主機板。大家有沒有發現,我除了是Kingston的fans之外,我還是華碩的fans。
(七) HyperX 120G + ASUS P8H77-M 最後HyperX 3K 120G SSD也紅杏出牆,同場加映Kingston HyperX 3K SSD 120G 在桌機上的跑分,主機板為ASUS P8H77-M。
Kingston HyperX 3K SSD 120G on ASUS P8H77-M 的測試數據
(八) Kingston SDDNow V100 128G & Gigabyte雙硬碟筆電
以上一整個多P大混戰結束,開始做總結。如下圖,左邊與右邊有甚麼不同呢?有人看到左邊比較快就說是SATA3,右邊是SATA2,但是我看4K的讀取差了好幾個數量級,這樣就知道左邊是固態硬碟,右邊是傳統硬碟啦。其實最上方的連續存取,兩邊只差了3~5倍,但越下面差距越大,一般電腦在實際應用的時候,除非是copy影片檔案或者是磁映像檔動輒500MB、一兩G那種大檔,大部分的運用都是小檔案居多,所以IOPS重要性要比傳輸率來的重要,甚麼是IOPS,就是攻速,打的越快,傷害力就用高阿,SSD沒有傳統硬碟的機械動作,IOPS當然比較快囉。
▲ HyperX 120G + ASUS P8H77-M (SATA3)驚人的表現!
▲ HyperX 120G + ASUS P5P43TD(SATA2)不俗的表現!可以看到除了512K與Seq的讀取無法突破SATA的極限(約266MB/S)之外,在4K部分不會太過於糟糕,所以其實如果主機板是SATA的人,更換Hyper-X也是能有很大的效能精進。
這幾天我實際使用上的確如此,迅速的兩秒開關機,比之前我使用傳統硬碟或者v100的SSD,感覺上滿明顯的快很多,若加上若傳統硬碟使用久了,資料放置在內外圈,讀取頭需要更多的seek time,或者造成快取命中率下降,都會上Disk I/O越來越慢。所以現在我都推薦朋友換裝SSD當系統碟,然後買一個高容量的外接式USB3.0的傳統硬碟機,這樣搭配使用兼顧移動性以及效能。當然若要問我推薦買哪一個牌子,當然只有Kingston囉!
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《謝謝大家耐心看完!》
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