【IT168 技术】1956年,IBM制造出世界上第一“台”重达1吨、容量5MB、使用磁盘的硬盘,自此,磁盘式硬盘实现“天下一统”。转眼四十多年过去,如今磁盘式硬盘的体积已经小至可以放入口袋中带走,而每英寸磁盘空间可存储的信息数量,更增加达5,000万倍。
四十年来,硬盘从容量到体积都发生了巨大变化
这四十年来,IT界风云变幻,存储圈群雄并起。IBM已不再是一代帝王,磁盘式硬盘也“廉颇老矣”……最近几年,有一种名为SSD的固态硬盘悄然崛起,加入天下的争夺中,其以高速、低耗、轻巧、稳固等特点,很快就赢得了民心,实力也迅速壮大。
SSD和HDD在物理结构上有本质区别
由于SSD有着传统硬盘难以比拟的优势,因此SSD成名不到几年,却给人江山易主的希望,各地更是竖起无数义旗响应。放眼望去(从主控技术来看),实力最强劲的势力有三股,分别是:猛将云集、俨然有王者之风的Intel X25系列;兵多将广,同时也是最亲民的JMF6XX系列;实力超群,骁勇善战的新人王INDILINX系列。
SSD主控技术有三分天下之势
SSD固态硬盘有什么好处,这里就不多说了。相比传统硬盘,现在民用级SSD硬盘的架构相当简单,主要由闪存颗粒和主控芯片构成。
SSD硬盘技术架构
通过模块图我们不难看出,会影响到SSD硬盘性能的无非就是两块——闪存颗粒和主控芯片。而现在闪存颗粒不同品牌之间的速度差距几乎可以忽略不计,那么真正对SSD硬盘性能起着决定性作用的,还要属主控芯片。
厚积薄发 JMicron
提到SSD,就不得不提JMicron。JMicron是一家台湾IC设计公司,成立于2001年。JMicron侧重于高速串行连接技术,如原生的SATA、PCI-Express、USB接口、RAID控制器和其他存储应用。JMicron的产品被广泛的应用于当今的主板和笔记本电脑中,如惠普、戴尔、东芝、联想等国际知名厂商。
JMicron JMF601/JMF602的固态硬盘芯片,功能强大兼容性好,特别是还具有USB2.0接口设计,因此被市场广泛采用。很不幸的是,JMicron JMF602第一批产品曾受到关于碎片化和假死的投诉和困扰。不过JMicron很快修正了硬件芯片的架构,在2008年6月重新发布了新款JMF601B/602B控制芯片,这是JMF601A/602A的改进修订版本。目前JMicron所贩售给客户的所有SSD固态硬盘控制芯片,都已经是带有“B”后缀的改进版本。“B”版控制芯片主要改进了写入潜伏期,大幅提高了硬盘的写入速度。此外新的控制芯片可以保留更多的存储空间,由此在使用固态硬盘存储数据的时候,可以最大限度的节省硬盘的容量。
现在市面上的JMF602基本上都是带“B”的版本
这次我们选测的SSD使用的就是JMF602B主控芯片。
JMicron还出品了一款名为JMB390 RAID控制器,它可以将两个JMF602B控制器联合起来,组合成性能更强的SSD RAID存储模式,这也就是传说中的JMicron 602B x2 RAID。新的SSD固态硬盘性能飞航强大,读取速度可以达到233MB/s,而写入速度可以达到166MB/s。
JMicron新推出的基于ARM架构的JMF612控制器基本已经确定,相信在不久的未来,我们就能在市场中看到它的身影。它也会采用全新的高速缓存机制,这使得固态硬盘的读取和写入性能已经可靠性将有一个新的飞跃。
JMF612模块结构图,增加了对外部高速缓存的支持
虽然目前使用JMicron方案的大多是一些较为低端的SSD产品,但JMicron绝对不是一家可以小视的公司,相信他们新的主控芯片上市后,JMicron=低端低性能这种看法将会被扭转。
乱世枭雄 Intel X25M
Intel作为当今SSD固态硬盘的领军人,其固态硬盘控制器性能堪称一流。成为各大厂商追捧和赶超的对象。根据MLC和SLC两类不同的闪存颗粒,将产品线分为X25-M和X25-E两大系列。此后Intel又分别和在国内存储市场占有较大市场份额的金士顿以及威刚合作,于是市场中又出现了金士顿版本和威刚版本的X25-M。
金士顿版X25-M,SSDNOW M SERISE
威刚版X25-M
Intel X25架构的优异之处在于有大容量DRAM外部缓存,以及支持多达10通道存取。另外,高级动态损耗平衡 (Advanced Dynamic Wear Leveling) 功能,可有效提高MLC的可靠度和耐用度。 Intel X25架构的缺点就是价格太昂贵。
潜龙腾渊 Indilinx
INDILINX是一家韩国公司,专门生产制造SSD固态硬盘控制芯片为主。如果你一直在关注SSD市场,就一定不能不注意这个Indilinx,采用该主控方案的SSD产品,在常规读写速度方面达到甚至超过了Intel X25 M架构的SSD,相当惊人。而其价格则介于JMicron和Intel X25M之间,因此迅速蹿红也是不难想见的。现在包括OCZ、威刚、金士顿、源科在内的各大SSD品牌几乎都推出了基于Indilinx架构的SSD产品。
现在采用INDILINX主控的SSD品牌越来越多
和Intel X25M一样,Indilinx采用了外置DRAM高速缓存芯片的设计,同时支持8通道存取。
接下来,我们将通过一些测试,来探究这三种主控方案之间的差距,通过综合对比来判断谁是最具价值的产品。
五款主控不同的SSD产品裸视图
说实话,拿JMF602来和INTEL X25以及INDILINX来PK是不公平的,毕竟JMF602发布时间较早,而且价格比另两款低太多。但是我们现在还不能拿到JMicron的新品JMF612。
在测试中我们发现一个问题,那就是nForce平台对于SATA2的支持,似乎要好于790GX,主要表现在数据传输的稳定性方面,不过不排除是个体差异所致。所以我们接下来的测试全部基于nForce平台。为了能显示出SSD与传统HDD之间的差距,我们将一块希捷7200.12 1TB硬盘也加入进来,最下面一行即是。
HD Tach 综合测试:
平均读取与突发读取速率的测试(数值越高越好)
从第一个图表,我们能看到采用Intel主控的SSD占据了领先的优势,但是与INDILINX的差距并不大,而这块希捷传统硬盘的突发传输能力令人咋舌,不过平均读取速率就明显不如了。
CPU占用率与存取时间的测试(数值越低越好)
这里就能看到SSD比HDD有着明显的优势,不管是哪一种主控方案,SSD的CPU占用率和存取时间都远远低于传统HDD。这是由于SSD物理架构的优越所造成的,毕竟没有机械结构,就几乎没有在机械运动上的时间损耗。没想到JMF602B的CPU占用率是最低的。
HD Tune Pro 读测试:
HD Tune Pro 读测试
这个测试中,传统硬盘全面落败,而采用INDILINX主控的SSD以均衡的表现力拔头筹,虽然最高读取速度没有超过Intel X25M,但是差距细微实在可忽略不计。
HD Tune Pro 写入测试:
HD Tune Pro 写入测试
写入是Intel X25M的强项,但没想到居然被INDILINX全面超越了,突发写入速度甚至接近200MB/s,远远的将Intel X25M甩在了身后。而我们也看到,JMF602和Intel X25M在写入速度上居然被HDD反超,不知道新的JMF612和34nm工艺的Intel X25面世后会不会有很大改进。
IOPS(I/Os per second):即每秒输入输出次数。指的是系统在单位时间内能处理的最大的I/O频度;一般,OLTP应用涉及更多的频繁读写,多用于数据库等场合,衡量随机访问的性能。数值越大,则存储的真实反应速度越快。IOPS反应到我们的应用上,就是IOPS越高,系统的反应速度越快。
IOPS测试:
从上面的图表中,我们可以发现,以往被人们所诟病的4KB读写能力差的情况,在Intel X25M及INDILINX主控方案上并不明显,反而是在1MB位更显吃力。而羸弱的随机存取能力确实依然是SSD的瓶颈所在。Intel X25M及INDILINX在这项测试上差距很小,而JMF602则被抛在了后面,看来外部高速缓存对此项指标有不少的助益。
64MB文件基准测试:
INDILINX
INTEL X25M
JMF602B
文件基准测试是更偏向于应用的一项测试,可以反映出硬盘对一定大小的文件复制及读写的真实能力。这里我们可以看到,INDILINX占据优势。
写在最后
从测试结果来看,Intel X25M和INDILINX可谓是棋逢对手,将遇良才,互相分数咬得比较紧,不过还是INDILINX霸道的写入速度要稍胜一筹。而JMF602则被远远的甩开,性能完全不敌。SSD虽然优点突出,但是缺点也是很明显的,不管是采用哪个主控方案的SSD产品,都无法忽视和回避随机写入能力差的问题,而令人欣喜的是,以往MLC被人诟病的写入速度,在INDILINX主控身上似乎得到了很好的解决。从INDILINX,我们能看到主控技术的进步,对SSD来说有多么大的提升。而我们更期待新一代的主控技术为SSD带来新的革命。
SSD品牌日渐增多,但从主控来看无非是三四种
不公平的比试
前面说过,这是场不公平的比试,其实说其不公平,还有一个很大原因源自软件,因为我们现在所使用的操作系统,都是基于传统硬盘开发的,其数据的读写方法与SSD并不完全兼容,所以也难以发挥出SSD的理想性能,据微软称,这一点在Windows7系统中已得到改进,也许我们下一次的SSD评测,就是基于Windows7平台了。
当然,拿出道较早,售价低廉的JMF602和Intel X25M、INDILINX比,也是不太公平的。从售价来看,JMF602系SSD现在可以卖到千元以内的价格,而同等容量的,无论是Intel X25M还是INDILINX,价格几乎都要乘以2来计算。从前面和传统硬盘的比较,SSD全面胜出,即使是JMF602也不例外,当然,性能只是一个方面,还有省电、稳固、轻巧这些特点呢?所当JMF602的价格降到硬盘价时,相信没有人会犹豫要不要出手,其实这一天并不遥远。
国产不等于山寨
SSD相比HDD更为简单的加工工艺和技术要求,令我们看到,有越来越多国产SSD品牌正涌现出来,山寨不谈,像源科、忆正、固捷这些有着军工及行业背景,有着深厚的技术实力的企业,也纷纷进军民用市场……如果再把山寨品牌算上,这场战争将会更加的混乱。年初,有几位存储界重要人士,都曾表示,SSD真正普及还需要3-5年的时间,我觉得,从现在的主控技术进步速度来看,完全可以乐观一些。