2013-01-04

[教學] SSD 採購新手須知

記憶體顆粒、控制晶片、韌體是什麼?

6641ee5c6d5d90ba9fbbd0a3936c53f4如果你常關心電腦零組件售價的話,會發現現在的 SSD 產品選擇已經不像以前稀少,愈來愈多廠商彼此競爭,也區分了許多不同的產品線,所以價格已經不像以往那樣高不可攀,你是不是也想升級到 SSD 呢?讓我們來一同看看 SSD 有多麼與眾不同吧!

電腦的效能愈來愈快,不過常常是效能卡在硬碟傳輸上頭,使得即使你換了頂級的CPU,也裝了容量超大的記憶體,但是電腦開機卻還是一樣慢,載入遊戲也依然慢吞吞,這種情形真是讓人扼腕啊!自從去年泰國發生水災以後,原本被視為貴族身價的SSD固態硬碟卻意外崛起,雖然主流容量比較小,不過讀寫快速價格又逐漸大眾化的特性,使得不少玩家紛紛投入SSD的懷抱。


SSD 是硬碟的未來

固態硬碟是按照「Solid State Drive」字面翻譯的中文名稱,或許你會覺得奇怪,傳統硬碟不是也是由硬體零組件構成嗎?為什麼就不叫固態硬碟?從前還沒發明積體電路、電晶體的時候,電腦是由真空管所組成,電子在傳遞時,並不是百分之百地經過固體傳導,而是會流過一段真空的路徑。

現今的電晶體其實也就是將矽做成能讓電子在裡頭流動的、交錯複雜的晶體管線,而成份全部都由固體所構成,因此叫做「固態硬碟」也十分名符其實,與傳統硬碟的差別在於裡頭完全沒有機械構造,不會有吵雜的馬達運轉聲與磁頭讀取聲,因此有耐震、安靜等特性,而且對比傳統硬碟需要較高電流以啟動馬達運轉,SSD就節能多了。


▲雖然外殼包起來,與傳統硬碟長得差不多,但是拆開SSD來看看,是截然不同的設計。

安靜、防震、省電、效能高、散熱好……,有這麼多優點的產品,是不是讓你心動呢?不過為什麼大部分電腦還是使用傳統硬碟呢?這是因為雖然固態硬碟有一大堆好處,但是致命傷卻是價格過高,一般玩家還是著重在大容量的儲存設備上,而採用較便宜的記憶體來提昇系統效能,不過雖然理論上記憶體愈大,能感受電腦效能提昇的幅度也愈高,不過現實上還是卡在傳統硬碟相對較慢的存取速度。


▲換成固態硬碟以後,Windows 7的系統評分,不再永遠被硬碟拖下水啦!

即使你趁著記憶體不貴的時候將主機板上的插槽全數插滿,但是因為所有資料都存放在硬碟上面,因此還是需要先從硬碟中讀取出來,這一來一往的時間,就浪費了很多系統效能,雖然你可以將多餘的記憶體規劃成RAMDisk(可參考:比 SSD 更快,RAM Disk 攻略:4種應用、4個實測、軟體效能大車拼),用來充當硬碟的快取,但是這也只是治標不治本的方法,畢竟SSD本來就快,傳統硬碟就算用盡方式取巧,也是很難尬過固態硬碟的。
記憶體顆粒

讓我們來打開 SSD,可以發現裡面沒馬達、沒碟片、也沒磁頭,就只有一顆一顆像是電腦上插著的記憶體模組般的黑色顆粒,看起來頗為單調,到底這些顆粒的功用是什麼呢?SSD其實它就跟它的近親「USB隨身碟」一樣,是將資料儲存在快閃記憶體中,不過這些顆粒並不像RAM一樣,斷電或是重新開機以後,資料就會消失,而是會將內容資料儲存起來,這種晶片稱為NAND Flash。

NAND又區分為兩種儲存形式:SLC與MLC。SLC是單層式儲存,一個單元只能儲存一個位元,可以表示0及1,SLC的壽命較長,約可抹寫存取10萬次左右;而MLC則可以一次儲存2個位元,分別可表示為00、01、10、11,因此儲存密度比SLC高,當然成本也比較低,但是MLC的壽命較短,只有一萬次的抹寫次數。此外單顆SLC的存取速度也比MLC快,不過雖然SLC在性能上比MLC優良不少,不過受限於成本過高,常常都是MLC產品的兩倍價格以上。目前由於MLC製程精進,也應用了多通道技術,讓MLC的讀寫速度得以跟上SLC,市場主流產品多是以MLC為主,SSD的價格也不像以往那樣高不可攀了。(對於 MLC 有興趣的話,也可以參考:固態硬碟3倍快、價格持續降,你買了沒?)


▲SLC與MLC不僅構造、速度、壽命不同,價格也天差地遠,目前市場上主流產品以MLC為主。

控制晶片是SSD的大腦

除了記憶體顆粒以外,SSD中最重要的零組件是控制晶片,控制晶片決定了一顆SSD支援的功能,在控制晶片中主要負責三項工作,分別是:自動錯誤校正、故障區塊管理以及平均抹寫儲存區塊。目前主要的控制晶片廠牌有Sandforce、Marvell、Samsung、JMicron等,每一家控制器的產品特性並不同,有的著重於快速的循序讀寫,有的則加強4K隨機讀寫,滿足做為系統碟時的效能。


▲「SF-2281」是目前炙手可熱的控制晶片之一,你能在很多SSD產品上看到它的蹤跡。
韌體好壞決定效能穩定性

韌體是SSD效能的靈魂,雖然市售的SSD很多都是採用相同控制器,不過生產廠商調校韌體的功力卻大大影響了效能及穩定性。所以常常聽到玩家會為了有更好的效能而購買大廠牌的SSD,這也是因為雖然控制器廠商就那幾家,但通常大廠的韌體也寫得比較好,不僅可以修正一些影響速度的bug,也可以增加更多實用的功能,幫助SSD能取得更好的表現。此外,傳統硬碟買來以後,除非遇到重大缺失,不然其實不太需要更新韌體,不過SSD有沒有更新韌體,表現就會差很多喔!不妨常常回官方網站看看有沒有發布新的韌體,讓SSD運作更快速。

速度重點是什麼?記憶體的同步問題

F9448ad72117540ebe762823ad557421SSD固態硬碟愈來愈便宜,市面上產品十分眾多,讓人看得眼花撩亂,不僅價差很大,規格也是霧煞煞。購買固態硬碟時要注意哪些事項?小編整理了介面、讀寫效能、記憶體顆粒、主機板支援等等可以注意的重點,讓大家參考,在購買前先做點功課,買到合用的 SSD。






選購SSD固態硬碟的兩三事

新產品支援較多功能

雖然說傳統硬碟一樣有區分SATA~SATA III的傳輸速度,不過受限於馬達與讀寫頭的物理限制,因此在SATA II以後的讀寫速度成長幅度就沒有十分可觀,不過因為SSD是由記憶體與控制器等電子零件組成,所以不需要遷就馬達慢慢轉的讀寫速度,選擇SSD時,SATA版本影響SSD的讀寫速率上限非常大,所以如果預算許可的話,買新規格的SSD不僅效能更好,而且支援的技術也比較新,例如在Windows 7中支援的「Trim」,就能讓SSD即使用了一段時間,也依然健步如飛喔!
多種介面任你選擇

除了常見的SATA介面以外,由於Intel在近來中高階主機板晶片中主推「Smart Response Technology」功能,也就是將SSD當作傳統硬碟的快取,如此一來可以大幅增加硬碟的讀取效能,因此有些廠商在主機板上增設了「mSATA」介面,讓SSD發揮小巧輕薄的優勢,直接安裝在板子上而不需要浪費一個SATA插槽,不過由於mSATA並不是主流插槽規格,因此很多廠商只讓它跑SATA II的速度,這樣一來,mSATA介面的SSD不僅比較貴,而且速度還不見得比較快,因此要仔細考慮自己的需求。


▲mSATA介面的SSD比一般2.5吋的還要小很多,不過價格偏高,選擇也較少。

除了SATA與mSATA以外,還有廠商推出了PCI-E 4x介面的SSD產品,PCI-E 4X的理論頻寬可以到2000MB/sec,比起SATA3的600MB/sec著實快上不少,一舉突破了SSD的頻寬限制,在效能上表現更佳,可惜的是價格貴上不少,一般使用還是以SATA介面為主。
注重4K讀寫效能

通常SSD生產廠商所聲稱的效能都是以「循序讀寫」為主,也就是如果你的資料是一路排下來的方式讀寫,才有可能達到這麼快的效能,但是像SSD這種容量較小,讀寫效能又高的儲存裝置,不當系統開機碟實在是太可惜了。而當系統碟時,由於資料幾乎都是以零碎的方式寫入,循序讀寫反而不那麼重要,要讓系統效能倍增的話,亂數寫入的效能一定要高,否則一遇到系統正在快取檔案或是在背景讀寫一些資料時,電腦就會變得慢吞吞!
記憶體顆粒要同步

SSD的構造是在一張電路板上焊上好幾顆記憶體顆粒一同作業,我們都知道在生產矽晶片時,因為各種不可預知的變因,也會造成記憶體顆粒的「能耐」皆不同,有的可以穩定運作在較高的頻率,有的則無法達到要求,不過廠商為了不浪費那些達不到要求的次級顆粒,將這些顆粒集中在一起,同樣也做成一個固態硬碟,但因為這些記憶體較次等,無法以相同的頻率來運作,因此歸類為較次級的「非同步顆粒」。平時我們在當系統碟時,同步與否並不會影響到很大的效能(因為4K讀寫速度一般都比較低),不過如果是傳輸大檔案的話,同不同步就差很多囉!一般來說,非同步顆粒較不穩定、壽命較短,雖然在日常使用中,讀者可能分別不出兩種規格的SSD究竟有什麼差別,不過為了資料安全來說,還是建議讀者如果預算許可,儘量挑選同步顆粒的型號。
高IOPS值才是效能重點

IOPS是「Input/Output Operations Per Second」的簡稱,意思是說在每秒中輸出輸入的運作次數,在傳統機械硬碟中,這個數值非常低,因此並不被重視。不過因為SSD沒有機械構造,IOPS的好壞可以視為效能的重要指標,因此別再迷信廠商宣稱的超高循序讀寫速度囉,強大的IOPS才是王道!


▲現在很多廠商開始會標示出IOPS數值,讓消費者更有選擇的依據。
採用原生SATA3主機板

雖然SATA3的SSD可以接在目前普及率較高的SATA2插槽來跑,不過效能當然會差很大,就像再快的跑車也不可能在壅塞的高速公路上跑得多快一樣,因此還是需要一張真正符合規格的主機板,SSD才會跑得快。

不過市面上目前符合SATA3規範的晶片組有原生與非原生的,早期因為系統晶片組都還只支援到SATA2,不過因為開始有SATA3周邊產品上市,因此大多數主機板廠商採用非原生的橋接晶片應對。


▲SATA2頻寬有限,即使是SATA3規格的SSD也只能跑出最多一半的效能。

只是很多廠商雖然已經採用了第三方SATA3晶片當作解決方案,不過因為系統內部PCI-E通道數量有限,造成SATA3的頻寬不足,一直到AMD 800 晶片組及Intel 7系列晶片組才有原生支援SATA3,也才能跑出真正能挑戰6Gb/s的極速。


▲上市還不算太久的Z77是一款原生支援SATA 6Gb/s的晶片組。(圖片來源:http://www.intel.com.tw/

檢查是否開啟Trim

Trim這個技術是為了因應SSD的特性而產生,可以讓SSD不再因為寫入前的抹除動作而拖慢效能,因此有沒有開啟這個功能也會影響到日常使用的流暢度,快來檢查它是不是有乖乖開啟運作吧!

Windows 7全面支援,為什麼 Trim 很重要?

如果你想將電腦硬碟升級為SSD的話,將OS升級為Windows 7是個不錯的選擇。由於在XP盛行的時代固態硬碟很少見,因此就如雙核心CPU在XP中的效能較差一樣,XP也無法完全支援SSD的特性,其中影響甚鉅的是「Trim」這個功能,究竟這個功能有多重要,一定要有它效能才會好嗎?

在SSD的設計中,以4KB當作最小的容量單位(稱為1個page),因此寫入時即使不滿4KB,一樣會在SSD中佔用1個page,而128個page等於1個block,所以一個block就是512KB,雖然讀寫時最小可以到4KB,不過一有清除的動作,一次就一定要更動512KB的區塊,(也就是一次要寫入4KB,抹除卻一次就要512KB!)這種情形廠商稱為「寫入放大」。

舉例來說,當你要寫入一個3KB的檔案時,他會在SSD中以4KB的大小儲存,如果它要寫入的block中原本就已經有資料的話,是不能直接抹除其中4KB來使用的喔!必須要將整個block,也就是512K大小的檔案先搬到緩衝區中,然後把這512KB的空間完全清除,再直接在緩衝區中將你要更改的那4KB檔案改好,最後才把所有資料寫回來。要是每次寫入資料都要搬來搬去才能完成,一定會大幅降低SSD的性能。而Trim的出現就是要解決這個難題,在刪除不要的檔案時,只會先將需要清理的block標記起來,等到系統閒置時再偷偷完成搬移清理的工作。雖然這個功能不能從根本來解決SSD的刪除再寫入問題,但是就像僱用了專人幫你自動清理垃圾,也就不會在寫入資料時被耽擱啦!
Step 1
那要如何確認「Trim」是否有開啟呢?以系統管理員權限開啟命令提示字元以後,再輸入「fsutil behavior query disabledeletenotify」後按一下〔Enter〕,當出現「DisableDeleteNotify = 0」時,表示Trim功能有開啟。

Step 2
只要不是顯示「DisableDeleteNotify = 0」,就沒有開啟Trim功能,一般來說Windows 7都會自動開啟,所以如果你不巧遇到系統沒有自動開啟這個功能的情形,還是必須以輸入命令的方式來解決。

Step 3
在命令提示字元中輸入「fsutil behavior set disabledeletenotify 0」,並按下〔Enter〕即可開啟。



除了用Windows內建的指令查詢以外,也可以利用「DriveControllerInfo」這個小工具,檢查有沒有開啟Trim喔!

軟體名稱:DriveControllerInfo
下載網址:http://download.orbmu2k.de/files/DriveControllerInfo.zip

SSD本身要支援

Trim這項技術,雖然Windows 7已經內建在系統中,不過也是要SSD本身支援,才能正常運作,我們可以利用免費的「CrystalDiskInfo」(http://tinyurl.com/6np3a83)來檢測SSD本身有沒有支援Trim。



圖文來源:

沒有留言:

張貼留言

LinkWithin

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...