機械硬碟 固態硬碟 優盤 效能對比

2021-09-07 05:09:35 字數 2837 閱讀 4228

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。

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。
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。

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。

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。

圖2.1優盤2.0順序讀取測試

圖2.2優盤2.0隨機讀取測試

圖2.3優盤2.0寫入測試

以上是usb2.0介面優盤的順序讀寫和隨機讀寫的效能測試,測試顯示順序讀寫速度分別為18.665m/s和8.171m/s,相比機械硬碟要慢許多;512位元組資料塊下隨機讀取速度約為0.689mb/s,4kb資料塊下隨機讀取速度為4.737mb/s,比機械硬碟要快;隨機寫入因為沒有合適的測試工具,沒法直接測試512位元組和4kb資料塊的效能,

圖2.3是用hdbench測試出來的順序和隨機寫入效能,不過採用的是1mb/s固定大小的資料塊,從測試結果可以推出優盤的隨機寫入效能應該遠遠落後於隨機讀取效能。考慮到資料庫的隨機讀寫場景,2.0介面的優盤不能滿足效能要求。

圖2.4優盤3.0順序讀取測試

圖2.5優盤3.0隨機讀取測試

圖2.6優盤3.0補充測試

usb3.0介面是usb2.0介面的公升級版本,具有比2.0更高的資料傳輸速率。以上是採用usb3.0介面的優盤的讀寫效能測試,從測試結果可以看出,3.0介面的優盤的順序讀寫效能有了很大的提公升,順序讀取能達到82.4mb/s,基本能和機械硬碟的效能平齊;隨機讀寫效能略有提公升,不是非常明顯。考慮到tc對隨機讀寫效能的高要求,3.0介面的優盤依然很難滿足效能需求。

綜合以上測試結果,寫入速度慢是優盤的主要效能瓶頸,特別是隨機寫入效能。考慮到資料庫的隨機讀寫場景,優盤不能滿足效能要求。

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晶元)組成的硬碟。固態硬碟的儲存介質分為兩種,一種是採用快閃儲存器(flash晶元)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儲存器介質。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,因此系統能夠在低於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。

3.1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。

3.2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。
3.3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。
3.4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。

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。

固態硬碟主要由三個部件構成:主控制器、快閃儲存器、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的快閃儲存器和優盤所用的快閃儲存器差不多,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元。因此ssd效能影響最大的,就是主控的處理能力,相同的快閃儲存器顆粒搭配不同的主控晶元,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,其控制晶元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4.1

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。

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