如果說換掉哪個設備能讓電腦性能有大幅提高，那一定就是固態硬盤了。相比于換CPU和內存，性能提高20%~30%，如果從機械硬盤換到固態硬盤，性能提高數倍也絕不夸張。這會讓開會速度更快，打開應用程序更快，尤其是大型游戲。這也是為什么我覺得固態硬盤是配電腦，換電腦的必備設備，花小錢辦大事，何樂而不為呢？絕對會讓你的生活工作更加有效，順心。很多時候大家往往只看眼前的成本，而忽略了時間的成本和時間帶來的機會成本。幾年前，我曾經要給部門所有的人把啟動盤更換固態硬盤，而被質疑浪費。我給大家算了一個簡單的算術：就算一個SSD 2000塊，能讓工程師每天開機、編譯、打開VS和Outlook等應用程序每天節省半個小時，乘以平均工資，10天就能收回成本。一個SSD怎么說也可以工作3年，可以達到3 * 12 * 2.2 = 79倍的收益，到哪里找這種好的投資產品！更別說讓員工感到心情愉快，工作得心應手，帶來額外的創造力，而增加的收益了。

在2020年的今天，相信大家已經都至少已經把啟動盤換成了固態硬盤，而選擇大容量的機械硬盤存儲電影等大文件和冷數據。這種經典配置，還有提升的空間嗎？答案是肯定的，秘密還藏在固態硬盤里面。我發現我的周圍不少朋友認為固態硬盤都一樣，找個容量大的，便宜的就好，甚至選擇雜牌的SATA接口的SSD，這種選擇很有問題。其實SSD的品牌十分重要；即使同一種品牌，選擇哪種協議的SSD也很重要。

品牌的影響

看過我的固態硬盤系列文章的同學應該都知道，固態硬盤的主控、顆粒的選擇和OP空間大小對性能影響很大。我們知道了閃存寫入是以page為單位，而擦除是以block為單位，在寫之前必須擦除。我們也知道了為了延長閃存的生命周期和壽命均衡（Wear Levelling），FTL用LBA/PBA表來映射邏輯和物理操作單位，而一般的消費級SSD和閃存系統有至少7%的空閑塊——OP(Over Provisioning)。OP空間就是閃存主控保留的自有空間，用來負責負載均衡和防止寫放大。一個形象的例子就像我們玩數字華容道：




我們要把方塊1挪到右下角，一定好充分利用唯一的空格位置，將它移來移去，十分的困難。我們想象一下，如果在最下面忽然多出一整排空閑位置，這樣相信就是小學生也可以輕松完成這個簡單版華容道，而不需要很多步驟。我們的OP就是這個空閑塊，多了后就會顯著減少挪動的步數，而步數就可以看作寫放大，對閃存壽命和速度有顯著影響。

因為這個原因，所以SSD和手機廠商必定會空出部分空間來給OP，一般至少7%。小廠的SSD有可能采用黑片，而中大廠商的低端SSD往往就會從看不見摸不著的OP下手。大廠的中檔SSD OP空間一般調制的比較合適。所以個人買的SSD都是三星和Intel的中檔SSD。兩個品牌都是自有的主控，顆粒也是自產，OP空間充裕，速度快了，壽命也有保證。

NvME的優勢

除了品牌，最好購買M.2接口，支持NvME的固態硬盤。SATA接口的固態硬盤只支持ACHI接口，和M.2支持NvME接口的固態硬盤在傳輸率，尤其是小文件傳輸時性能差別很大。

我們來看一下他們的對比：




走SATA協議的M.2 SSD會被連接到南橋的SATA port上，在其上走傳統的AHCI協議棧（SCSI的一個子集），漫長而延遲很高。AHCI只有1個命令隊列，隊列深度32，如果發生大量小文件操作，就會發生擁堵。

走NVMe的SSD，直接走PCIe通道，協議棧很淺。而NVMe可以有65535個隊列，每個隊列都可以深達65536個命令。NVMe也充分使用了MSI的2048個中斷向量優勢，延遲大大減小，尤其大量小文件時速度更是飛快。

從操作系統的協議棧本身來看：




AHCI還是基于傳統的塊傳輸。而NVMe使用了一種叫做“Doorbell”的機制來充分利用了極長的隊列，大大減小了延遲，尤其對小文件影響極大。詳細可以參考這篇文章：

老狼：NVMe比SATA接口的SSD究竟快在哪里？
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zhuanlan.zhihu.com
圖標
Benchmark大亂斗

再多的理論都比不過實際的數據，今天我們就用數據來說話，來個大亂斗：希捷機械硬盤vs 三星860 EVO (SATA) vs Intel 660p(NvME) vs Intel 760p(NvME) vs 三星 970 EVO Plus(NvME+TurboWrite).

先來個全家福：



缺660p和希捷HD，它們已經躺在我的電腦里了
測試平臺是我的豆子峽谷：


它既有支持NvME的M.2，也有傳統的SATA接口。

Benchmark我用了兩種比較常見的軟件：AS SSD Benchmark和CrystalDiskMark 7.0。閑話休提，我們直接上結果。

希捷機械硬盤：



三星860 EVO：



Intel 660p：



Intel 760p:



三星970 EVO Plus：



ST 機械硬盤寒酸的數據讓人汗顏，尤其是4K小文件的性能低到令人發指，AS的打分只有幾分，和別人相差數百倍，驗證了SSD的必要性。我們把它排除在外，為了更好的比較四個SSD的性能，我制作了下面這個表，可以很直觀的看出他們的性能差異（機械硬盤的得分幾乎可以忽略，不列在表里）：


從中我們可以看出：

1.機械硬盤只適合與存儲冷數據，對小文件傳輸效率奇低，不適合做啟動盤和存儲熱數據。但價格便宜，可以作為電影等大容量文件的倉庫。


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2.盡量選擇支持NvME的SSD。SATA接口的860 EVO在各個領域被其他三個小伙伴遠遠地甩在身后。甚至寫得分只有最好的970 EVO Plus的五分之一。

3.得益于TurboWrite技術，三星970 EVO Plus寫性能十分突出，比Intel的產品高出一倍之多。

結論

最后推薦這兩款SSD：Intel的760p，和三星的970 EVO Plus。