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

在2020年的今天，相信大家已經(jīng)都至少已經(jīng)把啟動(dòng)盤換成了固態(tài)硬盤，而選擇大容量的機(jī)械硬盤存儲(chǔ)電影等大文件和冷數(shù)據(jù)。這種經(jīng)典配置，還有提升的空間嗎？答案是肯定的，秘密還藏在固態(tài)硬盤里面。我發(fā)現(xiàn)我的周圍不少朋友認(rèn)為固態(tài)硬盤都一樣，找個(gè)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(shí)SSD的品牌十分重要；即使同一種品牌，選擇哪種協(xié)議的SSD也很重要。

品牌的影響

看過我的固態(tài)硬盤系列文章的同學(xué)應(yīng)該都知道，固態(tài)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），F(xiàn)TL用LBA/PBA表來映射邏輯和物理操作單位，而一般的消費(fèi)級(jí)SSD和閃存系統(tǒng)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(fù)責(zé)負(fù)載均衡和防止寫放大。一個(gè)形象的例子就像我們玩數(shù)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(xué)生也可以輕松完成這個(gè)簡單版華容道，而不需要很多步驟。我們的OP就是這個(gè)空閑塊，多了后就會(huì)顯著減少挪動(dòng)的步數(shù)，而步數(shù)就可以看作寫放大，對閃存壽命和速度有顯著影響。

因?yàn)檫@個(gè)原因，所以SSD和手機(jī)廠商必定會(huì)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(huì)從看不見摸不著的OP下手。大廠的中檔SSD OP空間一般調(diào)制的比較合適。所以個(gè)人買的SSD都是三星和Intel的中檔SSD。兩個(gè)品牌都是自有的主控，顆粒也是自產(chǎn)，OP空間充裕，速度快了，壽命也有保證。

NvME的優(yōu)勢

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

我們來看一下他們的對比：




走SATA協(xié)議的M.2 SSD會(huì)被連接到南橋的SATA port上，在其上走傳統(tǒng)的AHCI協(xié)議棧（SCSI的一個(gè)子集），漫長而延遲很高。AHCI只有1個(gè)命令隊(duì)列，隊(duì)列深度32，如果發(fā)生大量小文件操作，就會(huì)發(fā)生擁堵。

走NVMe的SSD，直接走PCIe通道，協(xié)議棧很淺。而NVMe可以有65535個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列都可以深達(dá)65536個(gè)命令。NVMe也充分使用了MSI的2048個(gè)中斷向量優(yōu)勢，延遲大大減小，尤其大量小文件時(shí)速度更是飛快。

從操作系統(tǒng)的協(xié)議棧本身來看：




AHCI還是基于傳統(tǒng)的塊傳輸。而NVMe使用了一種叫做“Doorbell”的機(jī)制來充分利用了極長的隊(duì)列，大大減小了延遲，尤其對小文件影響極大。詳細(xì)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(biāo)
Benchmark大亂斗

再多的理論都比不過實(shí)際的數(shù)據(jù)，今天我們就用數(shù)據(jù)來說話，來個(gè)大亂斗：希捷機(jī)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(gè)全家福：



缺660p和希捷HD，它們已經(jīng)躺在我的電腦里了
測試平臺(tái)是我的豆子峽谷：


它既有支持NvME的M.2，也有傳統(tǒng)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(jié)果。

希捷機(jī)械硬盤：



三星860 EVO：



Intel 660p：



Intel 760p:



三星970 EVO Plus：



ST 機(jī)械硬盤寒酸的數(shù)據(jù)讓人汗顏，尤其是4K小文件的性能低到令人發(fā)指，AS的打分只有幾分，和別人相差數(shù)百倍，驗(yàn)證了SSD的必要性。我們把它排除在外，為了更好的比較四個(gè)SSD的性能，我制作了下面這個(gè)表，可以很直觀的看出他們的性能差異（機(jī)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(jī)械硬盤只適合與存儲(chǔ)冷數(shù)據(jù)，對小文件傳輸效率奇低，不適合做啟動(dòng)盤和存儲(chǔ)熱數(shù)據(jù)。但價(jià)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(gè)領(lǐng)域被其他三個(gè)小伙伴遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shù)，三星970 EVO Plus寫性能十分突出，比Intel的產(chǎn)品高出一倍之多。

結(jié)論

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