計(jì)算性能過剩？實(shí)測CPU對(duì)SSD性能影響
泡泡網(wǎng)固態(tài)硬盤SSD頻道2月1日 相比傳統(tǒng)機(jī)械硬盤（HDD），固態(tài)硬盤（SSD）一起出色的持續(xù)讀寫速度而出類拔萃，雖然長期飽受性價(jià)比的煎熬，但依然獲得了不少中高端用戶的青睞，即使是入門級(jí)市場也迎來了冰山解凍期。
除了性價(jià)比，SSD相比HDD有太多的領(lǐng)先優(yōu)勢：極速讀寫性能、超低功耗省電、防震抗摔等，這些對(duì)于存儲(chǔ)設(shè)備都非常重要。當(dāng)然SSD由于采用NAND Flash的緣故，在耐久度等方面還有待考驗(yàn)，不過理論使用時(shí)間對(duì)于普通用戶來說也足以滿足需求。
我們普遍共識(shí)的SSD“快”的感覺，一般來說是快速的持續(xù)讀寫速度帶來的，實(shí)則并不盡然如此。我們知道在早期HDD時(shí)代就已經(jīng)確立了4KB為基準(zhǔn)的模塊存儲(chǔ)，SSD現(xiàn)在也沿用了4KB模塊化存儲(chǔ)，簡而言之，存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)部是以4KB為區(qū)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。于是數(shù)據(jù)流就被分割成若干4KB模塊，而不足4KB的數(shù)據(jù)則單獨(dú)占用一個(gè)4KB存儲(chǔ)模塊。
知道了4KB模塊后，我們就可以很容易的明白，存儲(chǔ)速度快就是4KB存儲(chǔ)模塊的填充進(jìn)度的快慢，從這一個(gè)角度來看4KB持續(xù)和隨機(jī)讀寫，基本是衡量存儲(chǔ)模塊的最重要指標(biāo)了。無論是在系統(tǒng)啟動(dòng)還是應(yīng)用程序運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算機(jī)都在繁忙的進(jìn)行著數(shù)據(jù)的搬運(yùn)工作，4KB持續(xù)和隨機(jī)讀寫的快慢就直接導(dǎo)致了用戶在這些體驗(yàn)上的偏差。
在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫時(shí)CPU都需要調(diào)用線程來完成，繁重的4KB讀寫自然會(huì)對(duì)CPU造成一定的依賴關(guān)系，于是存儲(chǔ)設(shè)備的快慢不僅僅與存儲(chǔ)設(shè)備（SSD、HDD）有關(guān)，還與CPU有一定的關(guān)系，當(dāng)然還有內(nèi)存等因素。
而在每一次的存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)布時(shí)，特別是以性能稱道的SSD屢見不鮮，我們都能看到各大網(wǎng)站給出的存儲(chǔ)設(shè)備性能測試成績，基本是以大文件持續(xù)讀寫以及4K隨機(jī)性能作為衡量產(chǎn)品性能的標(biāo)準(zhǔn)，例如ATTO Disk Benchmark、AS SSD、CrystalDiskMark、IOmeter等成績表，但是結(jié)果都有一定的偏差，除了誤差，測試平臺(tái)也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，一下的內(nèi)容我們就來簡單的討論下CPU對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的性能影響。
而本文選取了SSD測試使用比較多的AS SSD、CrystalDiskMark來測試存儲(chǔ)設(shè)備的4KB讀寫性能，測試的存儲(chǔ)模塊我們自然選擇了SATA 6Gbps SSD，來自O(shè)CZ最新的VECTOR 256GB。
CPU方面我們選用了Intel上一代旗艦Core i7 2600K，放眼現(xiàn)今性能表現(xiàn)依然不錯(cuò)。為了全面的反應(yīng)CPU規(guī)格對(duì)SSD性能（4KB讀寫）的影響，測試時(shí)將CPU設(shè)置為單核、雙核、四核三組，并且每組還測試了1.6GHz、3.0GHz和4.5GHz的讀寫性能成績。
首先進(jìn)行的是AS SSD讀寫性能測試，測試成績我們僅選取了4KB隨機(jī)讀寫數(shù)據(jù)。
從上圖可以看出隨著CPU的頻率提升，SSD的4KB讀取和寫入都得到了顯著的提升，倒是CPU核心數(shù)的增加并未對(duì)SSD的讀寫性能造成實(shí)質(zhì)的影響。
接下來的CrystalDiskMark的測試也只選取了4KB隨機(jī)讀寫成績。CrystalDiskMark整體成績比AS SSD表現(xiàn)要好一些，4.5GHz時(shí)4KB讀寫分別達(dá)到了約31MB/s和77MB/s的水準(zhǔn)。不過依然遵循了CPU頻率隨性能變化的規(guī)律，另外CPU線程對(duì)SSD的4KB隨機(jī)讀寫也基本沒有影響。
為了進(jìn)一步了解CPU線程對(duì)SSD 4KB讀寫性能的影響，接下來我們加入了一組四核超線程開啟和關(guān)閉的成績（前文單核、雙核、四核測試超線程均開啟）。
從AS SSD、CrystalDiskMark兩項(xiàng)測試來看，無論是超線程開啟還是關(guān)閉基本對(duì)SSD 4KB隨機(jī)讀寫性能沒有任何影響，綜合上面測試的單核、雙核、四核的成績表現(xiàn)，我們基本認(rèn)定SSD 4KB隨機(jī)讀寫性能只與單線程的性能相關(guān)。
為了驗(yàn)證SSD 4KB存儲(chǔ)與線程之間的關(guān)系，接下來我們進(jìn)行了單核心、雙核心、四核心（均關(guān)閉超線程）的實(shí)際4KB（大量4KB小文件）持續(xù)讀寫測試（核心頻率都設(shè)置為3.0GHz）。
讀取測試
寫入測試
首先進(jìn)行的單核心測試中，我們可以看到無論在讀取還是寫入過程中CPU占用率都非常高，分別為100%和98%。
接下來的雙核心測試中，讀取和寫入測試中CPU占用率分別為52%和50%。
最后的四核心測試中，實(shí)際4KB讀寫測試CPU占用率分別為25%和27%。
從以上的測試我們不難看出：無論是讀取還是寫入測試，瀏覽器調(diào)用的線程都只有1個(gè)，得出單線程100%、雙線程50%、四線程25%左右的占用率。
結(jié)論：
從以上一系列的測試基本可以得出SSD的4KB讀寫性能只與單個(gè)CPU核心的性能相關(guān)聯(lián)，其中頻率影響非常大，隨著CPU頻率的提升，4KB讀寫性能可以得到顯著的提升，只與瓶頸在什么時(shí)候出現(xiàn)，目前的處理器恐怕都無法達(dá)到這樣的單核性能。
由于系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯我痪€程，這直接導(dǎo)致在4KB負(fù)載測試出現(xiàn)性能瓶頸，這也導(dǎo)致目前的SSD 4KB讀寫性能無法得到完全發(fā)揮，如果要想完全發(fā)揮SSD的性能還得需要更為強(qiáng)勁的CPU，或者是未來新的操作系統(tǒng)支持多線程數(shù)據(jù)讀寫。
值得注意的是讀者在看SSD的評(píng)測時(shí)，還需要需閱讀測試平臺(tái)的CPU規(guī)格參數(shù)，以甄別SSD性能的大致表現(xiàn)，以利于不同SSD性能的比較，當(dāng)然除了SSD本身、CPU規(guī)格，影響SSD性能發(fā)揮還有很多因素，如主板SATA控制器、內(nèi)存等都會(huì)影響到SSD性能的發(fā)揮。■<
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