處理器性能過剩？探秘CPU對SSD性能影響

導(dǎo)讀： 從最初的SATA SSD，到PCI-Express SSD再到現(xiàn)在M.2 SSD，存儲速度的性能發(fā)生了顛覆性的變化，可以用飛來形容，同時近些年來TLC閃存大面積應(yīng)用，成本降低，不少SSD產(chǎn)品已經(jīng)到了與HDD決一死戰(zhàn)的時候。

手機(jī)處理器近些年的高速增長，大有蓋過桌面PC處理器的趨勢，人們很自然的認(rèn)為這是目前桌面性能過剩所致，從Sandy Bridge以來，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的動力逐漸下降，主要原因莫過于疲乏的性能增長，于是乎性能過剩不僅是廠商用以麻痹用戶的手段，而用戶也會因為無性能瓶頸慢慢的接受了這樣一種性能步入中低速增長的狀態(tài)。

從最初的SATA SSD，到PCI-Express SSD再到現(xiàn)在M.2 SSD，存儲速度的性能發(fā)生了顛覆性的變化，可以用飛來形容，同時近些年來TLC閃存大面積應(yīng)用，成本降低，不少SSD產(chǎn)品已經(jīng)到了與HDD決一死戰(zhàn)的時候。相對于傳統(tǒng)HDD硬盤，SSD確實有極速讀寫性能、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要害，才有了如今的繁華市場，當(dāng)然SSD要想全面取代傳統(tǒng)硬盤，還需要在價格上給到用戶足夠的實惠。

SSD為什么快? 4KB讀寫速度很重要

頭頂高速光環(huán)，SSD自然是新裝機(jī)用戶的首選，因為一個“快”字，傳統(tǒng)意義上用戶對于存儲速度“快”的理解不外乎持續(xù)讀寫速度，這在視頻、圖片等大文件傳輸時可以顯著節(jié)約時間。不過如果你細(xì)想你使用SSD是為了每天讀寫這些大文件嗎?實際卻是Windows系統(tǒng)啟動時間、游戲加載速度、應(yīng)用程序內(nèi)容加載時間等，實際上這些項目很大程度上是4KB小文件的讀寫。

計算機(jī)存儲以4KB作為區(qū)塊大小

我們知道在早期HDD時代就已經(jīng)確立了4KB為基準(zhǔn)的模塊存儲，SSD現(xiàn)在也沿用了4KB模塊化存儲，簡而言之，存儲設(shè)備內(nèi)部是以4KB為區(qū)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。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，從這一個角度來看4KB持續(xù)和隨機(jī)讀寫，基本是衡量存儲模塊的最重要指標(biāo)了。無論是在系統(tǒng)啟動還是應(yīng)用程序運(yùn)行狀態(tài)，計算機(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(shù)據(jù)讀寫存儲都需要調(diào)用CPU線程來完成，特別是大量4KB文件尋址、讀寫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(zhí)行能力構(gòu)成了對應(yīng)關(guān)系，這一點(diǎn)很容易被我們忽視，因為我們被CPU性能過剩的假象所迷惑，不然數(shù)據(jù)服務(wù)器為什么會宕機(jī)，因為不堪重負(fù)。當(dāng)然存儲設(shè)備的快慢不僅僅與存儲設(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。

SSD性能旗艦三星950 PRO

實際上因為CPU等性能引發(fā)的SSD性能差異我們已經(jīng)見識，只是我們選擇性的將其忽略。例如存儲廠商發(fā)布的SSD產(chǎn)品，官方數(shù)據(jù)一般都非常漂亮，一方面這些數(shù)據(jù)都是在產(chǎn)品最優(yōu)秀性能時測出的(全新產(chǎn)品)，另外在性能測試過程中，廠商也會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CPU的性能、主板的存儲接口規(guī)格。

主流SATA 6Gbps SSD浦科特M6V

不過在實際測試過程中，特別是4K性能各個平臺給出的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)不同。

本文在測試過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(shù)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(xiàn)，測試我們選擇了一塊常規(guī)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，而此時啟用全部CPU核心--四核。

性能過剩?實測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(biāo)準(zhǔn)--4K讀寫，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(xiàn)。

● 基準(zhǔn)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CPU頻率的提升，SSD的4K讀寫性能逐漸提升，一直到超頻后的4.5GHz，無論是SATA 6Gbps SSD還是M.2 SSD其4K讀寫性能均呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢。

接下來的CrystalDiskMark測試，SSD的性能表現(xiàn)基本和AS SSD Benchmark相似，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。

接下來我們再來分析下核心數(shù)量對SSD存儲性能的影響，測試模式將CPU置于4.5GHz，分別在單核單線程、單核雙線程、雙核雙線程、雙核四線程、三核三線程、三核六線程、四核四線程、四核八線程條件下測試SSD的4K讀寫性能。