探秘CPU對SSD性能影響

從最初的SATA SSD，到PCI-Express SSD再到現在M.2 SSD，存儲速度的性能發(fā)生了顛覆性的變化，可以用飛來(lái)形容，同時(shí)近些年來(lái)TLC閃存大面積應用，成本降低，不少SSD產(chǎn)品已經(jīng)到了與HDD決一死戰的時(shí)候。

手機處理器近些年的高速增長(cháng)，大有蓋過(guò)桌面PC處理器的趨勢，人們很自然的認為這是目前桌面性能過(guò)剩所致，從Sandy Bridge以來(lái)，除了處理器工藝從32nm進(jìn)入到14nm，功耗得到下降，人們升級CPU的動(dòng)力逐漸下降，主要原因莫過(guò)于疲乏的性能增長(cháng)，于是乎性能過(guò)剩不僅是廠(chǎng)商用以麻痹用戶(hù)的手段，而用戶(hù)也會(huì )因為無(wú)性能瓶頸慢慢的接受了這樣一種性能步入中低速增長(cháng)的狀態(tài)。

從最初的SATA SSD，到PCI-Express SSD再到現在M.2 SSD，存儲速度的性能發(fā)生了顛覆性的變化，可以用飛來(lái)形容，同時(shí)近些年來(lái)TLC閃存大面積應用，成本降低，不少SSD產(chǎn)品已經(jīng)到了與HDD決一死戰的時(shí)候。相對于傳統HDD硬盤(pán)，SSD確實(shí)有極速讀寫(xiě)性能、超低功耗省電、防震抗摔等特性，這些極其重要的特性戳中用戶(hù)要害，才有了如今的繁華市場(chǎng)，當然 SSD要想全面取代傳統硬盤(pán)，還需要在價(jià)格上給到用戶(hù)足夠的實(shí)惠。

SSD為什么快? 4KB讀寫(xiě)速度很重要

頭頂高速光環(huán)，SSD自然是新裝機用戶(hù)的首選，因為一個(gè)“快”字，傳統意義上用戶(hù)對于存儲速度“快”的理解不外乎持續讀寫(xiě)速度，這在視頻、圖片等大文件傳輸時(shí)可以顯著(zhù)節約時(shí)間。不過(guò)如果你細想你使用SSD是為了每天讀寫(xiě)這些大文件嗎?實(shí)際卻是Windows系統啟動(dòng)時(shí)間、游戲加載速度、應用程序內容加載時(shí)間等，實(shí)際上這些項目很大程度上是4KB小文件的讀寫(xiě)。

計算機存儲以4KB作為區塊大小

我們知道在早期HDD時(shí)代就已經(jīng)確立了4KB為基準的模塊存儲，SSD現在也沿用了4KB模塊化存儲，簡(jiǎn)而言之，存儲設備內部是以4KB為區塊進(jìn)行數據存儲。于是數據流就被分割成若干4KB模塊，而不足4KB的數據則單獨占用一個(gè)4KB存儲模塊。知道了4KB模塊后，我們就可以很容易的明白，存儲速度快就是4KB存儲模塊的填充進(jìn)度的快慢，從這一個(gè)角度來(lái)看4KB持續和隨機讀寫(xiě)，基本是衡量存儲模塊的最重要指標了。無(wú)論是在系統啟動(dòng)還是應用程序運行狀態(tài)，計算機都在繁忙的進(jìn)行著(zhù)數據的搬運工作，4KB持續和隨機讀寫(xiě)的快慢就直接導致了用戶(hù)在這些體驗上的偏差。

單/雙/四核全模擬 測試平臺方法介紹

我們知道SSD的數據讀寫(xiě)存儲都需要調用CPU線(xiàn)程來(lái)完成，特別是大量4KB文件尋址、讀寫(xiě)勢必需要消耗不少的CPU資源，這樣SSD的存儲性能就和 CPU的執行能力構成了對應關(guān)系，這一點(diǎn)很容易被我們忽視，因為我們被CPU性能過(guò)剩的假象所迷惑，不然數據服務(wù)器為什么會(huì )宕機，因為不堪重負。當然存儲設備的快慢不僅僅與存儲設備(SSD、HDD)有關(guān)，還與CPU有一定的關(guān)系，當然還有內存等因素。

SSD性能旗艦三星950 PRO

實(shí)際上因為CPU等性能引發(fā)的SSD性能差異我們已經(jīng)見(jiàn)識，只是我們選擇性的將其忽略。例如存儲廠(chǎng)商發(fā)布的SSD產(chǎn)品，官方數據一般都非常漂亮，一方面這些數據都是在產(chǎn)品最優(yōu)秀性能時(shí)測出的(全新產(chǎn)品)，另外在性能測試過(guò)程中，廠(chǎng)商也會(huì )盡量用了高性能的測試平臺，不讓平臺成為SSD性能發(fā)揮的瓶頸，比如說(shuō)CPU的性能、主板的存儲接口規格。

主流SATA 6Gbps SSD浦科特M6V

不過(guò)在實(shí)際測試過(guò)程中，特別是4K性能各個(gè)平臺給出的數據都或多或少存在一定的差異，這就是測試平臺差異造成的數據不同。

本文在測試過(guò)程中為了盡量減少瓶頸，采用了Intel Z170主板和Intel Core i7-6700K的平臺，測試中將分組關(guān)閉核心數量、降低核心頻率研究CPU性能對SSD存儲性能的影響，另外為了更為全面的分析不同SSD的差異表現，測試我們選擇了一塊常規SATA 6Gbps SSD浦科特M6V，和一塊M.2 SSD旗艦三星950 PRO，容量均為256GB。

由于采用的Core i7-6700K處理器為四核心，測試分別為單核、雙核、三核、四核模擬高中低端處理器，同時(shí)為分析處理器頻率對SSD性能的影響，測試分別選取了 4.5GHz、3.2GHz、1.6GHz和0.8GHz四組頻率，而此時(shí)啟用全部CPU核心--四核。

性能過(guò)剩?實(shí)測CPU對SSD性能影響

上文介紹中，我們就介紹了SSD性能的重要評判標準--4K讀寫(xiě)，下面我們將使用AS SSD Benchmark和CrystalDiskMark兩款工具分別檢驗各種不同配置下SSD的性能表現。

● 基準測試工具量化CPU對SSD性能影響

首先進(jìn)行的AS SSD Benchmark測試，可以看出隨著(zhù)CPU頻率的提升，SSD的4K讀寫(xiě)性能逐漸提升，一直到超頻后的4.5GHz，無(wú)論是SATA 6Gbps SSD還是M.2 SSD其4K讀寫(xiě)性能均呈現持續上升趨勢。

接下來(lái)的CrystalDiskMark測試，SSD的性能表現基本和AS SSD Benchmark相似，隨著(zhù)CPU的頻率提升，SSD的4KB讀取和寫(xiě)入都得到了顯著(zhù)的提升。

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