【導(dǎo)讀】關(guān)于處理器的發(fā)展，從最初的SATA SSD到PCI-Express SSD，再到現(xiàn)在的M.2 SSD。存儲(chǔ)的速度實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量的飛躍，同時(shí)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)到了要與HDD決一死戰(zhàn)的地步。
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(dòng)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(huì)因?yàn)闊o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(chǔ)速度的性能發(fā)生了顛覆性的變化，可以用飛來形容，同時(shí)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(shí)候。相對于傳統(tǒng)HDD硬盤，SSD確實(shí)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(jià)格上給到用戶足夠的實(shí)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?yàn)橐粋€(gè)“快”字，傳統(tǒng)意義上用戶對于存儲(chǔ)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(shí)可以顯著節(jié)約時(shí)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(shí)際卻是Windows系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間、游戲加載速度、應(yīng)用程序內(nèi)容加載時(shí)間等，實(shí)際上這些項(xiàng)目很大程度上是4KB小文件的讀寫。
計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)以4KB作為區(qū)塊大小
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。
單/雙/四核全模擬 測試平臺(tái)方法介紹
我們知道SSD的數(shù)據(jù)讀寫存儲(chǔ)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(chǔ)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?yàn)槲覀儽籆PU性能過剩的假象所迷惑，不然數(shù)據(jù)服務(wù)器為什么會(huì)宕機(jī)，因?yàn)椴豢爸刎?fù)。當(dāng)然存儲(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。
SSD性能旗艦三星950 PRO
實(shí)際上因?yàn)镃PU等性能引發(fā)的SSD性能差異我們已經(jīng)見識(shí)，只是我們選擇性的將其忽略。例如存儲(chǔ)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(shí)測出的（全新產(chǎn)品），另外在性能測試過程中，廠商也會(huì)盡量用了高性能的測試平臺(tái)，不讓平臺(tái)成為SSD性能發(fā)揮的瓶頸，比如說CPU的性能、主板的存儲(chǔ)接口規(guī)格。
主流SATA 6Gbps SSD浦科特M6V
不過在實(shí)際測試過程中，特別是4K性能各個(gè)平臺(tái)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(tái)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(tái)，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(chǔ)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(shí)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(shí)啟用全部CPU核心--四核。
性能過剩？實(shí)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(yàn)各種不同配置下SSD的性能表現(xiàn)。
1.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(chǔ)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。
AS SSD Benchmark測試，無論是CPU核心數(shù)量的增長還是線程數(shù)量的增長，搭配的SSD其4K讀寫性能都沒有明顯變化。
接下來的CrystalDiskMark測試，SSD的性能表現(xiàn)同樣和AS SSD Benchmark相似，CPU核心數(shù)量和線程數(shù)量的增加并未對SSD的讀寫性能造成影響。
多核無用 SSD讀寫性能只與頻率有關(guān)
2.實(shí)測4KB小文件讀寫速率
最后我們再來看看CPU頻率對SSD讀寫4KB小文件的速率影響，測試僅以四核1.6GHz和4.5GHz兩種配置成績對比，并開啟CPU超線程技術(shù)。為避免性能瓶頸，測試以浦科特M6V SATA 6Gbps SSD作為基準(zhǔn)，與三星M.2 SSD 950 PRO互相拷貝4KB小文件，使用Fastcopy記錄讀寫時(shí)間和讀寫速率。（測試文件包包含20000個(gè)4KB TXT文檔）
1.6GHz下SATA 6Gbps SSD平均讀取速率
4.5GHz下SATA 6Gbps SSD平均讀取速率
首先進(jìn)行的SSD讀取測試，CPU 1.6GHz頻率下，平均讀取速度為4.82MB/s，頻率提升至4.5GHz后平均讀取速率提升至13.6MB/s，性能提升幅度高達(dá)182%，相對應(yīng)的CPU頻率之間的差異為181%，基本一致。
1.6GHz下M6V SSD平均寫入速率
4.5GHz下M6V SSD平均寫入速率
接下來的SSD寫入測試，CPU 1.6GHz頻率下，平均讀取速度為4.36MB/s，頻率提升至4.5GHz后平均讀取速率提升至11.2MB/s，性能提升幅度高達(dá)157%，相對應(yīng)的CPU頻率之間的差異為181%，性能提升幅度與頻率差異有一定差異。
最后的結(jié)論
CPU--SSD性能依賴測試到此告一段落，單純以SSD來論，CPU性能過剩過于草率，雖然目前CPU已經(jīng)進(jìn)入14nm時(shí)代，無論是性能和功耗都達(dá)到了新的高度，但是從是測試數(shù)據(jù)我們可以看出，SSD 4K讀寫性能對于CPU有嚴(yán)重的依賴，即使超頻至4.5GHz的Core i7-6700K平臺(tái)SSD依然保持著較高的讀寫速度增長趨勢，至于瓶頸在什么時(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。
CPU對SSD 4K讀寫性能的影響，一方面因?yàn)槟壳暗挠布O(shè)計(jì)和操作系統(tǒng)無法很好的利用CPU的多線程特性來發(fā)掘出SSD的潛能，另一方面4K小文件的讀寫涉及到龐大的數(shù)據(jù)取址、讀取和寫入的操作，對于CPU自然提出了更高的要求，即使是SSD也只是提供了更快的數(shù)據(jù)通道形式，但是數(shù)據(jù)任務(wù)量并不會(huì)改變，所以未來要想獲得更好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體驗(yàn)，除了不斷提升SSD性能，也請不要忽視了CPU的性能以及多線程的開發(fā)。
文章到這里，不知道讀者是否發(fā)現(xiàn)，在以往的各大網(wǎng)站新品首發(fā)評測時(shí)，我們總能發(fā)現(xiàn)各大媒體測試SSD性能時(shí)出現(xiàn)迥異的4K讀寫性能數(shù)據(jù)，甚至判若兩款產(chǎn)品，這主要由于產(chǎn)品測試的平臺(tái)不同所導(dǎo)致。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、CPU PCI-E控制器、內(nèi)存頻率時(shí)序等都會(huì)影響到SSD性能的發(fā)揮。
