題 為什麼常規硬盤的性能會在基準測試期間降低,而SSD卻沒有?


我使用HD Tune來測量硬盤的性能。測試通常需要2-3分鐘,並且隨著測試的結束,普通硬盤的傳輸速率會急劇下降。

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但是,SSD驅動器性能在測試壽命期間保持不變(如下圖所示)。這發生在我的所有計算機上。這是為什麼?

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79
2018-06-22 18:15


起源


了解測試在幕後實際進行的操作可能會很好。 - jmreicha
......以及圖表代表的內容。 (讀取)傳輸速率(如藍線所示)對(總)不重要 訪問時間 作為HDD的(平均)旋轉等待時間和(典型的)尋道時間。藍線的形狀不是性能指標。 - sawdust
我在raid 0中有四個ssd(保持備份當然)。我的速度大約為650-700 Mb / s。 HDTune是一款不錯的軟件。 - ctilley79
我認為這個標題具有誤導性。硬盤驅動器是否能夠隨著時間的推移保持性能,但是由於太多寫入會導致某些物理性能下降,固態會降級嗎? - mowwwalker


答案:


機械HD從外向內掃描。由於磁盤以7200rpm的恆定速度旋轉,因此它在外部每秒覆蓋的內容比內部更多。


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2018-06-22 18:31



我最近和一位硬盤專業人士談過。他說過 HDD外部的速度與內部的比率約為1.8。 - Deltik
@Deltik:非常好地匹配圖表中的信息! - Dancrumb
每個人都在尋址硬盤,但沒有人談到SSD :-) - hexafraction
為了增加答案,關係很簡單:數據速率=角速度*半徑,角速度對於HDD是恆定的。因此,傳輸速度與磁盤外緣相對於內部扇區的半徑成正比。根據@Deltik,這將是大約1.8。
SSD驅動器的旋轉速度有多快? - j_kubik


實際上,您在X軸上看到的與“時間”不對應,而是對應於磁盤的“物理區域”。 我的意思是,如果你的磁盤有250GB(100%的容量),0-10意味著你的磁盤的第一個25GB,10-20意味著你的磁盤的第二個25GB部分,直到你的所有250GB(這是100%)。

您的硬盤性能不會隨著時間的推移而降低,但會因磁盤的“旋轉效應”造成的物理影響而降低(這不會發生在您的SSD上)。 硬盤的第0-10%區域對應於磁盤的外部區域,這使得讀取速度提升,因為該區域的線性速度高於磁盤的內部區域(最後90-100)例如,你的磁盤百分比)。這給人的印像是硬盤的性能在第一個磁盤扇區到最後一個磁盤扇區正在減少(實際上,正如您在第一張圖片中看到的那樣),因為所有SSD都基於隨機存取存儲器,所有可用的“ SSD的“區域”具有相同的速度和訪問時間,這對應於整個磁盤的線性性能。這也解釋了為什麼操作系統通常使用硬盤的第一個“區域”和第一個磁盤部分...例如,Windows將更快啟動並使磁盤I / O比在最後安裝時更好。部門。

PS:正如您在第一張圖片中看到的那樣,在將第一個扇區與最後一個扇區讀取速度進行比較時,硬盤通常會有40%到50%的性能損失。

參考:

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61
2018-06-22 18:30



你們應該提一下現代硬盤驅動器的用途 區域位記錄,其中記錄的數據與線速度(或面密度)相關,而不是使用恆定的角速度。檢查使用恆定角速度的舊HDD的(穩定)讀取速度: hdtune.com/results/Conner_CP3204F.gif  BTW 它不是 ”外部“和”內部“”磁盤的區域“,但外在和內在 軌道。 - sawdust
很好的解釋......除了尋求時間不會大幅減少,450%,或者顯著減少。尋求時間的主要部分是輪換。 - Ben Voigt
@BenVoigt“尋求時間的主要部分是輪換“ - 你很困惑 尋求時間 同 訪問時間 (這是尋道時間,旋轉延遲,數據R / W時間,SATA總線傳輸時間加上命令和響應處理時間的總和)。旋轉延遲是用戶或操作系統無法控制/預測的隨機變量。但是用戶/操作系統可能能夠通過諸如碎片整理/壓縮文件和/或訂購/梯形磁盤操作等優化來控製或減少尋道時間。 - sawdust
@sawdust:可以通過按照需要的順序依次放置數據來控制旋轉延遲。但這完全不同於盤片內外之間的線速度差異。僅將數據放置在盤片外部並不能有助於提高450%的性能。 - Ben Voigt
@BenVoigt:不,那個古老的Conner驅動器(它不是“我的”)固定5400轉 沒有分區位記錄因此,穩定的讀傳輸速率。我包含了這個鏈接,表明如果OP需要像SSD這樣的平坦傳輸速率曲線,那麼他必須放棄ZBR提供的額外容量。 (當然,生產中可能沒有沒有ZBR的硬盤驅動器。) - sawdust


上面的答案很好,但外圓柱與內圓柱上扇形的角度大小概念很少。

答案: 分區位記錄(ZBR) 是原因。因為 內部軌道具有較大角度尺寸的扇區因此,當磁盤以恆定的角速度(rpm)轉動時,它們需要更長的時間來讀取。

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詳情:at Dave Anderson,2003年6月1日,你不知道傑克關於磁盤

...給定區域內的所有軌道具有相同數量的扇區。然而,在靠近磁盤外徑的區域中的磁道可能比在相同磁盤的內徑附近的區域中的磁道多50%的扇區。對於3.5英寸驅動器來說也是如此。 ZBR提供的優點因介質尺寸而異,並且是記錄帶的外半徑相對於內部的相對大小的函數。今天的驅動器通常有15到25個區域。 ZBR增加了很大的價值:在5.25英寸驅動器中沒有額外材料成本的25%或更多容量,這是ZBR首次出現時的主要外形。它迫使業界採用一種更智能的接口 - 一種可以隱藏ZBR複雜性的接口,同時通過將該功能拉入驅動器來隱藏幾何和壞塊問題。 ...


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2018-06-22 23:04





您的硬盤以恆定速率旋轉,7200RPM或其他任何東西。基準測試從磁盤外部開始,半徑越大,因此線速度越快(1/120秒內的一次旋轉具有更大的距離(與半徑成比例),因此在此時讀取的位數更多在磁盤內部,半徑較小,因此在相同的角度距離內讀取的位數較少(1/120秒的一次旋轉,半徑越小意味著掃描的周長越小,因此讀取的位數越少)。

假設外半徑約為2.8英寸,內半徑為1.6英寸(由於主軸損失,額外的對準空間,著陸區),內部的性能損失約為1.8倍。

請注意,抖動是由系統負載抖動或電纜噪聲等因素引起的。

此外,尋址SSD而不僅僅是硬盤,是建立連接的電子網絡(非機械),因此唯一的延遲是線路(在實際存儲器中)延遲,並且訪問塊中的數據“掃描”保持速度和比特率不變,僅受電路限制。


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2018-06-22 23:26