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这个功能用给机械硬盘只能提升10%,却能令固态硬盘性能翻倍!

时间:2019-04-25 来源:LC美食记

对于新电脑来说,固态硬盘基本已经实现了"即插即用",但前几年的电脑加装固态硬盘就有比较多的注意项,其中有个特性可以说是固态硬盘完整发挥性能的基石,少了它就是自废武功——AHCI模式。很多朋友都知道装固态硬盘要开AHCI模式,但什么是AHCI,它是如何提升固态硬盘性能的呢?

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这还要从AHCI的问世说起。较早的机械硬盘使用的是IDE接口,IDE数据线的特点是特别的宽,几乎占据了3.5寸硬盘一半以上的宽度。

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IDE数据线就像裤带面,尽管特别宽,但是并行传输数据的它效率非常低下。

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后来硬盘接口发展为Serial ATA串行模式传输,并引入了全新的AHCI(Serial ATA Advanced Host Controller Interface)串行ATA高级主机接口特性。简单的来说,AHCI是基于SATA之上的一套高级协议,是硬盘和主板通信的语言,他们按照事先协商好的一套"暗号"传输读写指令和数据。

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更重要的是AHCI增加了一个可以对读写命令排队和优化的功能——NCQ原生命令队列。SATA的队列深度最高可达32,等待执行的指令可以在队列中进行重新排队,将乱序需要多次寻道的读写变成一次性顺路访问,节能机械硬盘磁头的寻道时间,从而提升硬盘效能。

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固态硬盘没有机械活动部件,不需要磁头寻址,不过固态硬盘像多核心CPU一样,内部拥有多个闪存通道,不同CE之间可以支持交错访问,AHCI的NCQ特性就给固态硬盘带来了更高的多命令并发执行能力。

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SATA为了向下兼容,保留了传统的IDE模式,如果没有开启AHCI默认使用的将是IDE。此时固态硬盘的性能会受到一些影响。下图为东芝TR200固态硬盘在IDE模式下的AS测速成绩:

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在开启AHCI模式之后,无论是顺序读写还是4K多队列随机读写性能都得到了极大的提升,发挥出TR200里东芝BiCS 3D闪存的优势。

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AHCI虽然被称为高级主机接口,实际上已经是十几年前制定的标准,当时并没能预见到现在固态硬盘的普及和发展。随着3D闪存等技术的进步,固态硬盘需要一种全新的、专门为闪存优化的新协议来取代AHCI:它就是NVMe协议。

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同SATA的单队列最高32深度相比,NVMe可以支持64K个命令队列,每队列64K条指令,一举突破了SATA接口对于固态硬盘性能的限制。NVMe还依附于比SATA带宽更高的PCIE总线,固态硬盘性能从此走向蓝海。

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目前主流电脑平台的主板已经将AHCI作为了默认设置,大多数用户无需再关心开启AHCI的问题。而如果是近两年新购买的电脑,则可以通过M.2插槽安装更快速更高效的NVMe固态硬盘,取得远比AHCI更优秀的效能。