王建國

摘要：近年來，固態(tài)硬盤在高端PC和工作站上嶄露頭角，其運行速度與可靠性相比于機械硬盤都有著壓倒性的優(yōu)勢，但同價格帶來的存儲容量相比于機械硬盤卻又太低，在短期內并不能完全取代機械硬盤。在這種情況下，我們要選擇一種既能夠滿足家庭用戶所需的存儲性能，也要保證存儲空間的方式，從而達到提升PC機性能的目的。

關鍵詞：PC機；存儲系統(tǒng)；機械硬盤；固態(tài)硬盤

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）22-0222-03

近年來，CPU、GPU、內存和芯片組的發(fā)展突飛猛進，而機械硬盤除了在容量上有著較大幅度的增長外，受限于其內部物理結構，性能發(fā)展比較有限。而固態(tài)硬盤的工作原理和機械硬盤完全不同，其最大的性能優(yōu)勢就是幾乎不存在尋道時間的問題。固態(tài)硬盤沒有機械結構，發(fā)熱少，震動和噪音幾乎沒有，這也是機械硬盤所不能比擬的。

1 家用PC機存儲系統(tǒng)的現(xiàn)狀

目前大多數(shù)普通家庭用戶的計算機仍然采用單塊機械硬盤。如果機械硬盤沒有正確使用，例如：高溫環(huán)境、震動、磕碰等，很容易出現(xiàn)壞道以及各種故障，嚴重影響整機運行速度以及數(shù)據(jù)安全性。雖然很多家庭用戶的計算機升級了多核心CPU與大容量的內存，但是計算機性能卻沒有出現(xiàn)很明顯的提升，由于硬盤性能不佳而拖累了計算機整體性能，無法滿足用戶需求，從而使用戶在體驗感受上大打折扣。

2 機械硬盤和固態(tài)硬盤

2.1機械硬盤的結構與特點

機械硬盤是目前主流的存儲方式，其主要由盤片、磁頭、主軸、控制電機、磁頭控制器、數(shù)據(jù)轉換器、接口、緩存等幾個部分組成，如圖1所示。家用對于磁盤容量的需求并不是很高，通常500GB與1TB都能很好地滿足使用需求。目前1TB或不足1TB的機械硬盤都是單碟設計，機械硬盤的特點就是價格便宜，可靠性較高，但運行會產(chǎn)生噪音。

2.2 固態(tài)硬盤的結構與特點

固態(tài)硬盤內部構造十分簡單，如圖2所示，其內主體其實就是一塊PCB板，而這塊PCB板上最基本的配件就是控制芯片、緩存芯片（部分低端硬盤無緩存芯片）和用于存儲數(shù)據(jù)的閃存芯片。采用閃存作為存儲介質，讀取速度相對機械硬盤更快。固態(tài)硬盤不用磁頭，尋道時間幾乎為0。其抗震性好，無噪音，相比機械硬盤功耗低。

3 機械硬盤和固態(tài)硬盤系統(tǒng)測試對比

3.1 windows7開機時間測試

為保證測試環(huán)境一致性，安裝原版windows7操作系統(tǒng)，并且除開機測試軟件外，不安裝其他任何軟件。開機時間雖然不能完全代表家庭用戶在實際使用中的運行速度，但能提供具體的數(shù)值參考。

3.2 windows7分級系統(tǒng)對比測試

windows7內置的分級系統(tǒng)雖然無法與專業(yè)存儲或計算機測試工具媲美，但使用沒有難度，只需點擊“為此計算機分級”之后等待幾分鐘即可大概了解計算機運行速度處于什么樣的水準，適合家庭用戶在升級存儲系統(tǒng)之后進行簡單的評估。上限為7.9分，分數(shù)越高越好。為了保證測試環(huán)境一致性，關閉所有運行軟件，只運行此評估系統(tǒng)。

3.3 安裝程序測試

在安裝程序測試環(huán)節(jié)中，選取《英雄聯(lián)盟》作為測試對象。測試從安裝起到彈出結束界面所需時長，安裝包大小約為4GB。

3.4 HDtune硬盤檢測工具測試

HDtune是一款小巧易用的硬盤工具軟件，其主要功能有硬盤傳輸速率檢測、健康狀態(tài)檢測、溫度檢測及磁盤表面掃描存取時間、CPU占用率等。本次測試主要測試硬盤讀取速度，也就是代表我們日常打開程序的速度，測試不同的組建方式，存儲性能會有什么差別。

3.5 Photoshop文件打開測試

在Photoshop文件打開測試環(huán)節(jié)中，測試一個約為8GB的文件，如圖7所示，

雙擊打開到載入到PS軟件直到能夠操作的所需時間。此項測試可以更加貼近日常工作，例如修圖、制作視頻等。對比不同的存儲方式在一般工作中性能差別。

3.6 游戲載入測試

在cod10游戲載入測試中，主要考量載入游戲關卡的時間，在測試中我們發(fā)現(xiàn)固態(tài)硬盤與機械硬盤差別非常明顯，這可能是因為游戲載入更多為隨機讀取而非連續(xù)讀取性能，RAID0在隨機讀取性能雖然有提升，但是提升幅度并不大，固態(tài)硬盤在隨機性能（小文件讀寫性能）有著先天的優(yōu)勢，所以在載入時間中取得了壓倒性的優(yōu)勢。

4 家用PC機存儲系統(tǒng)的選擇

在家用存儲系統(tǒng)中，有兩種方案可供家庭用戶進行選擇。這兩種方案雖然成本上相差并不大，但是在實際可用容量與實際體驗速度來說有著很大的差別

4.1 RAID0磁盤陣列

某家庭用戶需要安裝很多應用程序，不僅占用硬盤空間大，且對硬盤讀寫速度要求也較高，打開、運行程序時經(jīng)常出現(xiàn)無響應或時間過長的問題，效率低。經(jīng)常需要拷貝較大文件。現(xiàn)有磁盤空間已經(jīng)不足，家庭用戶希望不僅能夠提升硬盤空間，還能夠提升硬盤性能。

對于此問題，我們可以采用兩塊同等容量的機械硬盤組建RAID0磁盤陣列。在理想情況下，兩塊硬盤組建RAID0有著相比與單塊硬盤雙倍的讀寫速度，在拷貝大文件或開啟程序時有著較為明顯的性能提升，并且不損失硬盤容量。但RAID0的弊端就是對主板芯片組要求較高，必須支持RAID功能。大多數(shù)中低端主板不帶有此功能。RAID 0在提高性能的同時，并沒有提供數(shù)據(jù)保護功能，只要任何一塊硬盤損壞就會丟失所有數(shù)據(jù)。此方案適用于需要存儲空間大的但非關鍵的數(shù)據(jù)。

4.2 固態(tài)硬盤+機械硬盤應用

家庭用戶經(jīng)常需要運行某些特定的大型應用程序，對存儲性能要求較高，現(xiàn)有的機械硬盤無法滿足使用需求，希望可以加快應用程序運行速度，提升效率。另外也需要保存一些對存儲性能要求不高的數(shù)據(jù)，例如：文檔、照片、游戲。

對于此家庭用戶的要求，由于其經(jīng)常運行特定的軟件，可以選用固態(tài)硬盤搭配機械硬盤的方式。此種存儲方式無須主板提供RAID功能，但如果想要發(fā)揮固態(tài)硬盤的性能，主板需載有最新的SATA3接口。目前主流固態(tài)硬盤為128GB或256GB，若搭配1TB機械硬盤之后，雖然在容量上不及兩塊機械硬盤組建RAID0。但存儲在固態(tài)硬盤上的程序及文件在操作時有著極快的響應。

近年來家用PC機存儲系統(tǒng)的選擇越來越受人們的重視。從原來選購硬盤僅僅看容量到現(xiàn)在更加關注存儲類型、存儲性能與存儲可靠性。雖然固態(tài)硬盤相比于機械硬盤在讀寫速度上更快，用戶使用體驗更好，但目前由于價格過高，容量過低，還無法完全取代傳統(tǒng)機械硬盤。在未來幾年，固態(tài)硬盤還將與機械硬盤并存。固態(tài)硬盤隨著閃存工藝的進步，容量將不斷上漲，價格將逐漸下跌，可靠性也越來越高。

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【通聯(lián)編輯：光文玲】