磁盘“高速”招标 十方案对比实战！

慢吞吞的操作系统启动让你等得抓狂？“万年”不动的程序载入进度条让你火冒三丈？程序切换也要白屏、黑屏数秒让你“情何以堪”？好吧，你要说这些都是那不得力的磁盘在作祟，不关你的Core i7、Radeon HD 6990什么事。那么，在磁盘性能已经成为影响PC性能的重要瓶颈之时，你又怎能不“奋起反抗”？

“不想当将军的士兵不是一个好士兵，不追求‘完美’的DIYer也肯定不是一个好DIYer”。组建一套适合自己的磁盘系统，肯定需要花费一番心思。否则，又怎能让我们的PC健步如飞呢？当然，这并非要DIYer们花费巨额资金去堆砌大型SSD磁盘阵列。就主流用户存来说，花费6000~8000元装机预算的1/4来强化整机的存储系统算是比较合理的。当然，规划好1500～2000元的预算只是一方面，如何能将预算花的值得，花得恰到好处才是我等DIYer“折腾”的关键。

2000元价位可以组建的存储系统方案已经相当丰富了。除了奢侈的SSD磁盘阵列，你完全可以尝试主流价位SSD、SSD&HDD和HDD阵列等各种形式的搭配。不过，显然有很多“天马行空”的搭配方式并不适合用来组建系统，或者说并不能消除磁盘系统的瓶颈。因此，笔者根据自己的经验以及DIY论坛中大家的讨论，列出了一些常见的和值得尝试的方案：

1.直接使用较大容量的SSD（160GB以上容量的产品）

2.主流容量SSD（100GB～160GB）搭配高性价比的大容量HDD

3.较小容量的SSD（40GB～80GB的产品）组成RAID 0阵列再搭配高性价比的大容量HDD

4.超小容量的SSD（40GB一下容量的产品）配合高性能的HDD产品组建“智能加速”的磁盘系统

5.高性价比的大容量HDD组建RAID 0阵列，再搭配超小容量SSD构建“智能加速”系统

6.两块高性能HDD组建RAID 0阵列

7.三块高性价比的大容量HDD组建RAID 0阵列

8.多块主流HDD产品组建RAID 5阵列

9.多块主流HDD产品组建RAID 10阵列

10.多块主流HDD产品组建RAID 0阵列

不过，在上述方案中，笔者认为1、9、10都有较为明显的弊端。首先，2000元左右很难买到容量足够大的SSD（容量在200GB以上的产品）。容量过小显然不能满足玩家常用程序的安装需要，就更别提影音文件的存放了。所以1号方案并不适合主流玩家。其次，笔者简单了解了包括RAID 0、1、5、10在内的几种常用RAID组建方式的原理，发现源自RAID 1和RAID 0的RAID 10方式，虽然改善了RAID 1性能无提升的问题，且继承了RAID 1的安全特性，使数据更有保障；但同时，它也“遗传”了RAID 1损失一半容量的缺点。（RAID组建原理和组建方式并不是本文讨论的重点，读者要是有兴趣，可登录MCPlive.cn查找《微型计算机》曾经介绍RAID技术的相关文章。）这对普通用户来说显然弊大于利。此外，RAID 0的组建方式会随着盘片数量的增加大幅降低数据安全性，所以笔者也不太推荐3块以上硬盘的RAID 0组建方式。综上，多块主流HDD产品组建RAID 10或RAID 0的方案也被笔者摒弃。

那么剩下的7种方案到底孰优孰劣，或者说各自的优势、劣势在哪，适合怎样的应用环境。即为消除自己的疑惑，也为给有类似需求的玩家们提供一个详尽的参考。笔者决定挨个尝试剩下的7种组建方案，用实践来换取经验。以此，通过抛砖引玉激发大家的存储系统“革命方式”的创意。

实践出真知，多方案对比选出适合你的系统

针对小文件随机读取较多、持续读写情况较多和盘间拷贝较多的三种主流应用，笔者将通过PCMark 11磁盘性能测试、IOMeter 4KB文件随机读写测试、CrystalDiskMark测试和HD tach常规测试等项目来分别权衡各种方案的这三种性能指数。同时，笔者还加入了存储系统安全性和容价比（实际可用容量/系统价格）的考察。并以每项考察指数10分为满分，给出了总计50分的系统综合性能指数，以期给大家一个较为直观的参考。

实验方案一：主流容量SSD搭配高性价比的大容量HDD

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主流容量SSD搭配高性价比大容量HDD的组建方式，是当前玩家们用得多的存储系统搭建方式。这种方式组建过程非常简单，就是在传统单HDD系统上添加一块SSD就行，不存在任何RAID设置。而这类玩家通常喜欢将操作系统和常用的一些应用程序迁移到SSD上，然后用大容量HDD存储影音等文件。受限于成本，这种组合形式的总容量仅2180GB，相对来说没有优势。但是能享受到SSD小文件随机存取速度快，数据读写延迟低的特性。0.1ms的存取延迟和CrystalDiskMark测试中17.03MB/s的4KB文件读取速度，让Windows 7 64bit系统的启动时间短到只有12s；《魔兽世界》的游戏载入时间也仅仅5.32s。实际体验中，该平台的应用程序响应速度非常快，应用程序安装也非常迅速。而且，由于没有涉及任何阵列形式，数据安全性没有打折扣，使用和维护都相对方便。只是，该系统在IOMeter 4KB文件随机读写测试中的表现不太理想，IOPS和平均传输速度相对较低。

平台性能指数

表1：实验方案一测试成绩

实验方案二：较小容量的SSD组成RAID 0阵列再搭配高性价比的大容量HDD

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较小容量的SSD组成RAID 0阵列再搭配高性价比的大容量HDD的存储系统组建方式可以看作是方案一的改进型。理论上，两块SSD的RAID 0组合应该能带来比单块SSD更好的性能。不过由于RAID 0工作原理的关系，数据的安全性将不可避免的降低。同方案一一样，该方案2180GB的总容量也相对较小。实际体验中，由两块金邦V系列64GB SSD组成的RAID 0带来了相当“暴力”的性能表现。不论是小文件随机读写速度、持续传输速度、突发速度还是IOPS性能，该方案的表现都相当出色。除了不能给高清影音玩家提供足够大的存储空间，这个组合基本上能满足各种用户的应用需求。可以说在这个的存储系统中，没有明显得性能短板就是该方案大的特色和优势。

平台性能指数

表2：实验方案二测试成绩

实验方案三：超小容量的SSD配合高性能的HDD产品组建“智能响应”磁盘系统

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存储业界很早就提出了用超小容量SSD来做“缓存”的混合存储技术。但是在桌面平台得以应用还是Intel Z68芯片主板上市之后的事情了。要想使用超小容量的SSD配合高性能的HDD产品组建“智能加速”的磁盘系统，还必须组建Intel Z68平台，配合Intel Z68主板集成的智能响应技术才能实现。Intel的本意是希望这样的系统能兼顾SSD和HDD的优势。于是，为了让系统性能良好发挥，笔者特意选取了当前性能好的桌面级HDD产品—希捷酷鱼XT 3TB来与采用了SLC颗粒的Intel20GB“311”系列SSD组合（比同容量MLC产品的性能优秀）。不过就笔者的实验来看，这样的组合并不能在基准测试软件中带来良好的表现。除了CrystalDiskMark测试中4K和4K QD32子项成绩出色以外，其他多项测试都没有什么突出的表现。但是，该系统的实际使用体验却很出色，软件安装迅速，应用启动速度、游戏加载速度和系统启动速度都非常快，并不逊色于直接使用SSD的系统。事实上，比起专用磁盘测试工具来说，PCMark通常能更好地模拟玩家的实际使用情况。而在PCMark 11中该系统获得了媲美SSD产品的4347分的磁盘性能成绩，这也从侧面印证了笔者实际体验出色的判断。

平台性能指数

表3：实验方案三测试成绩

实验方案四（失败）：高性价比的大容量HDD组建RAID 0阵列，再搭配超小容量SSD构建“智能加速”系统

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基于方案三的优秀表现，笔者本来对这个改进方案充满了期待，希望基于RAID 0阵列的HDD系统能为给智能加速提供更强的后盾。同时，还能借成本的降低进一步提升系统的容价比。然而，事实是“残酷”的，试验发现这样的搭配方式不能成功开启智能响应。事实上，Intel的智能响应技术本就需要开启Z68芯片的RAID存储模式，而实验证明在这个模式下，我们不能再组建其他的RAID模式。

实验方案五：两块高性能HDD组建RAID 0阵列

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其实，在实验前，笔者就不太看好这种组建形式。毕竟，在采用相同单碟容量的前提下，所谓的高性能HDD和同容量规格的高性价比HDD产品之间的性能差距是比较小的，但是价格差距却相当明显，这会降低这种方案的容价比。同时，凭经验判断，两块HDD组建的RAID 0带来的性能提升相比SSD不具明显优势。但考虑到已购买单块高性能HDD的玩家有这种升级需要，笔者还是加入了这种形式的实验。测试结果尚在意料之中，RAID 0的效能确实不错，几乎达到了相比单块硬盘翻倍的性能，特别是在IOMeter的测试中表现不错。但是实际使用起来感觉上和单块HDD没有太大区别。应用程序安装较慢，系统启动速度也需要30s左右。按理，IOMeter 4KB小文件存取性能不差，但受制于寻道等繁琐工作模式带来的12ms高延迟，其随机存储性能糟糕。想必这也是为什么IOMeter测试成绩出色，而实际应用无优势的主要原因。

平台性能指数

表3：实验方案三测试成绩

实验方案六：三块高性价比的大容量HDD组建RAID 0阵列

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380MB/s以上的持续传输速度和高达6TB的可用容量，让该方案成了所有实验方案中出色的影音专用存储系统。而且，1740元的组建成本也是所有可行方案中低的。因此，可以说这样的组合是具性价比的影音专用配置。当然，只要是HDD硬盘组合就不能避免小文件随机存储性能上的软肋，这套3块HDD的RAID 0系统也如是。不足4MB/s的4KB小文件存取速度显然不能让玩家的系统启动得更快，也无法满足应用程序的快速启动需求。不过借助SATA 6Gb/s接口和64MB×3的大容量缓存优势，该系统拥有1588.6MB/s的惊人突发传输速度。当然，需要大家注意的是，RAID 0的工作原理注定了其安全性能与阵列中硬盘的数量成反比。其中任意一块硬盘损坏，玩家就将面临失去所有数据的风险。应此笔者窃以为对普通用户而言，3块硬盘是组建RAID 0方式的“极限”了。而对数据重要性较高的用户还是不要使用这种方式。

平台性能指数

表5：实验方案六测试成绩

实验方案七：多块主流HDD产品组建RAID 5阵列

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若不考虑机箱内的空间占用情况、线材复杂度和温度等因素，5块主流1TB硬盘的RAID 5方案将是不少用户的理想选择之一。该方案以牺牲一块硬盘容量的代价，换取了数据安全性方面的保障。而且，4TB的可用容量和1900元的组建价格也保证了系统的容价比优势。出色的是该系统拥有所有实验方案中优秀的持续传输速度，CrystalDiskMark测试中500MB/s左右的读写能力让两块SSD组建的RAID 0系统都难以望其项背。不过，小文件的随机读写依旧不能跟SSD系统同日而语。因此，它的操作系统启动速度和应用程序安装速度都并不十分迅速。相对来说它更适合对数据安全性有一定要求的家庭用户。这类用户不希望记录了家人珍贵瞬间的影音、照片文件的存储系统受丢失的风险，但又希望获得出色的数据传输速度；他们对程序的安装速度没有太苛刻的要求，但又是希望可以同时流畅的使用多种占用数据带宽的应用。（表6中加*成绩不太正常，可能与软件兼容性有关。）

平台性能指数

表6：实验方案七测试成绩

小结

从系统综合性能指数来看，方案七、二、六分别获得了43、40、39分名列前三甲。不过，需要玩家注意的是，实际体验和理论测试会有一定偏差。拿IOMeter 4KB小文件测试来说，机械硬盘也能获得非常出色的持续读写成绩，I/O性能甚至超过了SSD的水平。但这并不能代表机械硬盘阵列在小文件读写应用较多的程序中能表现得非常出色。事实上，以操作系统启动为代表的随机小文件读取应用，通常会比持续读写小文件应用更多。因此，方案七和六并不能保证在此类应用中为我们带来更出色的表现。那么，搭配有SSD的系统就一定更为出色？其实，这也不然。笔者的测试设置是比较极端的100%随机加100%读或写；以及100%的连续加100%读或写。此种模式能够反映出磁盘系统在相对单纯的极端应用环境下的表现，这也是实际体验效果和理论测试会有一定偏差的原因。只是，使用体验不太容易一一量化，但是通过笔者的试用，主观上觉得有SSD的系统（如方案一、二和三）使用起来的流畅度确实更为优秀。除了系统的启动速度，安装Office等软件时也能明显感觉到比机械硬盘阵列更快一点。而笔者的这一感觉也和注重模拟用户实际情况的PCMark 11测试结果所吻合。所有搭配了SSD的方案，都获得了4000分以上的PCMark 11磁盘子项成绩。就这点上来说获得高分的方案六和七可能还不及综合得分只有34分的智能响应系统好用。因此，喜欢“秒开、秒关、瞬间切换程序”的玩家们应尽量选择方案二或者方案二的变种模式来搭建自己的存储系统。

至于游戏玩家作何选择，就见仁见智了。毕竟就笔者玩得多的《魔兽世界》来看，不论是哪种磁盘方案都能获得不错的游戏加载速度，这点可能跟《魔兽世界》加载时连续读取较多有关，而且加载文件也并非全是4KB那样的小文件。因此，SSD并不能带来明显的优势。不过，进入游戏后，搭配有SSD的系统（方案一、二、三）能够更快速地加载出其他在线玩家。因此，笔者建议对存储容量有需求的玩家完全可以忽视其他在线玩家加载速度稍慢的问题，使用机械硬盘RAID一样能够获得不错的性能；若综合性能和存储容量来看，智能响应系统则是不错的选择。可能单从测试数据上看，它并不突出。不过，搭配了SLC颗粒的SSD为这个方案带来了相当实用的加速特性。系统启动、游戏加载和小文件随机读取速度都不输SSD磁盘系统，而且容价比还更有优势。只是当前的“混合存储”还不能加速写入速度，所以数据写入表现自然是该系统的硬伤。好在通常写入应用比较少，不会很明显地影响使用体验。

对影音玩家来说，高容价比和持续传输速度才是他们关注的重点，而这恰恰就是方案六的优势。但也请玩家注意，由3块机械硬盘组成的RAID 0系统安全性算是所有方案中低的，不适合存放宝贵的个人数据。因此，相对来说容价比稍差一些的方案七更值得推荐。由5块主流1TB硬盘组建的RAID 5阵列拥有数据冗余保护优势，以及更快的持续传输速度，显然更适合对数据安全性有需求的影音用户。只是这样的系统，对玩家们机箱的磁盘扩展能力和散热能力提出了一定的要求。

RAID组建讲究多，配件选择是基础

本次提到的组建方案中，几乎都用到了RAID阵列方式。可见要想“败”好存储系统，掌握RAID的一些常识是必要的。这并不是说要大家去深入了解RAID的工作原理，但是以下几个要点还请玩家们注意。掌握这些要点无疑能帮助玩家们将存储系统的性能优化到佳状态。

表7：各实验方案测试成绩总表

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1.RAID阵列常用的0、5模式都要求磁盘拥有相同的规格参数，若使用规格不同的磁盘来搭建RAID，系统会自动以规格低的磁盘为参照来完成组建，这会浪费掉高性能磁盘的性能或容量。因此，组建系统的磁盘配件选择也需遵循一定的原则，掌握一定的技巧。例如HDD优先考虑单碟容量和转速高的产品，其次再考虑性价比、缓存大小和接口规格等因素。而SSD则应该优先选择SLC颗粒的产品；而且，通常同一系列的SSD容量越大性能也越强。同时，也别忘了SSD也是有缓存的，缓存的容量大小和传输速度也依然会影响突发传输速度等性能。举个例子，假如你打算组建类似方案七的系统，就必须考虑单价相对低的主流型号硬盘以换取相对更多的磁盘数量（4块以上为宜）。否者，磁盘数量过少会达不到明显提升性能的效果，在此笔者比较推荐1TB的产品。从表8中我们能看到主流1TB硬盘的规格参数，在单碟容量都一样的情况下应优先考虑7200r/min的产品。若单碟容量和转速都相同，则表明各产品性能差距不大，在此前提下应尽量考虑性价比出色的型号。显然新版的希捷酷鱼7200.12和日立HDS721010CLA332比较值得选购。不过在价格相差仅15元的情况下，拥有SATA 6Gb/s接口的新版的希捷酷鱼7200.12性价比更高，这显然能为系统带来更高的突发I/O性能。

表8：主流1TB容量HDD产品规格一览

2.实验过程中的RAID都是默认参数设定，例如RAID 0的Stripe size都设置为128KB，RAID 5的都为64KB。事实上，Stripe size这个参数是可供玩家们调整的。Stripe size大小，代表控制器每次写入一块物理磁盘的数据量。不同Stripe size的选择直接影响性能，如IOPS和吞吐量。通常，Stripe size值小，通过多块磁盘响应多个I/O请求，可以增加I/O访问速率（IOPS）；Stripe size值大，通过多块磁盘响应一个I/O请求，可以增加数据传输速率（Mb/s）。玩家们可以根据自己的应用侧重进行优化。当然，如果你对系统的第一次Stripe size设定不满意，你还可以动态调整Stripe size大小。但请注意，调整Stripe size大小后的数据重写过程会影响性能，需慎重使用。

磁盘“高速”招标 十方案对比实战！

本文刊登于《微型计算机》2011年8月上