這個功能用給機械硬碟只能提升10%,卻能令固態硬碟性能翻倍!
對於新電腦來說,固態硬碟基本已經實現了「即插即用」,但前幾年的電腦加裝固態硬碟就有比較多的注意項,其中有個特性可以說是固態硬碟完整發揮性能的基石,少了它就是自廢武功——AHCI模式。很多朋友都知道裝固態硬碟要開AHCI模式,但什麼是AHCI,它是如何提升固態硬碟性能的呢?
這還要從AHCI的問世說起。較早的機械硬碟使用的是IDE介面,IDE數據線的特點是特別的寬,幾乎佔據了3.5寸硬碟一半以上的寬度。
IDE數據線就像褲帶面,儘管特別寬,但是並行傳輸數據的它效率非常低下。
後來硬碟介面發展為Serial ATA串列模式傳輸,並引入了全新的AHCI(Serial ATA Advanced Host Controller Interface)串列ATA高級主機介面特性。簡單的來說,AHCI是基於SATA之上的一套高級協議,是硬碟和主板通信的語言,他們按照事先協商好的一套"暗號"傳輸讀寫指令和數據。
更重要的是AHCI增加了一個可以對讀寫命令排隊和優化的功能——NCQ原生命令隊列。SATA的隊列深度最高可達32,等待執行的指令可以在隊列中進行重新排隊,將亂序需要多次尋道的讀寫變成一次性順路訪問,節能機械硬碟磁頭的尋道時間,從而提升硬碟效能。
固態硬碟沒有機械活動部件,不需要磁頭定址,不過固態硬碟像多核心CPU一樣,內部擁有多個快閃記憶體通道,不同CE之間可以支持交錯訪問,AHCI的NCQ特性就給固態硬碟帶來了更高的多命令並發執行能力。
SATA為了向下兼容,保留了傳統的IDE模式,如果沒有開啟AHCI默認使用的將是IDE。此時固態硬碟的性能會受到一些影響。下圖為東芝TR200固態硬碟在IDE模式下的AS測速成績:
在開啟AHCI模式之後,無論是順序讀寫還是4K多隊列隨機讀寫性能都得到了極大的提升,發揮出TR200里東芝BiCS 3D快閃記憶體的優勢。
AHCI雖然被稱為高級主機介面,實際上已經是十幾年前制定的標準,當時並沒能預見到現在固態硬碟的普及和發展。隨著3D快閃記憶體等技術的進步,固態硬碟需要一種全新的、專門為快閃記憶體優化的新協議來取代AHCI:它就是NVMe協議。
同SATA的單隊列最高32深度相比,NVMe可以支持64K個命令隊列,每隊列64K條指令,一舉突破了SATA介面對於固態硬碟性能的限制。NVMe還依附於比SATA帶寬更高的PCIE匯流排,固態硬碟性能從此走向藍海。
目前主流電腦平台的主板已經將AHCI作為了默認設置,大多數用戶無需再關心開啟AHCI的問題。而如果是近兩年新購買的電腦,則可以通過M.2插槽安裝更快速更高效的NVMe固態硬碟,取得遠比AHCI更優秀的效能。
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