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筆記本硬盤的性能怎樣劃分檔次

454398 ? 來源:工程師吳畏 ? 2019-05-21 09:11 ? 次閱讀

在選購筆記本時,很多童鞋只關心處理器和獨立顯卡的規格,總會忽視硬盤對整體性能的影響。

實際上,在絕大多數應用環境下,硬盤性能才是操作體驗的最核心硬件,它將決定開關機速度,以及你打開某個軟件、游戲、PS素材等內容時的等待時間。

問題來了,筆記本硬盤的性能又是如何劃分檔次的呢?

筆記本硬盤的兩種形態

隨著筆記本逐漸向輕薄化演變,這種移動設備的硬盤也經歷了數次革新,以12mm厚的機械硬盤(HDD)和mSATA插槽為代表的固態硬盤(SSD)已經退出了歷史舞臺,最終形成了SATA插槽和M.2插槽兩種形態硬盤相互守望的格局。

其中,SATA插槽就是我們熟悉的傳統硬盤擴展位,可以安裝2.5英寸的機械硬盤或固態硬盤;M.2插槽則是mSATA的接班人,用于安裝更小巧高速的固態硬盤。

而筆記本硬盤的性能差異,就源于兩種形態硬盤背后的技術較量。

HDD:看容量就夠了

HDD是筆記本硬盤領域的中堅力量,它最大的特色就是容量足夠大且特別便宜,目前1TB容量僅售300元,而2TB版本也不過500元左右。

可惜,HDD又是筆記本硬盤中性能墊底的存在,受制于磁盤和馬達的物理結構,2.5英寸HDD的持續讀取和寫入速度只有120MB/s上下,4K隨機讀取和寫入速度更是低至1MB/s。

影響HDD性能表現的參數,包括馬達轉速(分為5400rpm和7200rpm)、緩存大小(8MB~128MB)、盤片/磁頭數量和平均無故障時間(MTBF)等。不過,如今生產HDD的廠家只剩下希捷、西數(包括昱科)和東芝,上述參數再怎么混搭HDD的性能也強/弱不到哪兒去,和SSD相比都存在著云泥之別。

總之對HDD而言,我們只需認準容量一個指標,將它作為筆記本的本地網盤即可。新款筆記本對HDD的升級需求并不大,游戲本都會標配至少1TB的HDD,而不少輕薄本甚至已經取消了2.5英寸硬盤位設計。

如果你日后有升級HDD的計劃,除了容量還需留意的參數就是硬盤厚度,很多輕薄本僅支持7mm硬盤,2TB容量的HDD中希捷(ST2000LM015)和西數(WD20SPZX)都有7mm厚度的版本可選,而東芝2TB(MQ04ABD200)還是9.5mm厚度,可能會面臨無法裝回后蓋的尷尬。

2.5英寸SSD:比誰“活得久”

2.5英寸硬盤位除了可以安裝HDD以外,也能用來安裝SSD。和HDD相比,這種形態的SSD雖然外殼體積與其相同,但由于SSD沒有復雜的物理結構,再加上3D NAND堆疊技術的普及,SSD內部其實只有很小的一塊PCB主板和嵌入其中的芯片,不僅不怕震動、功耗更低,還能起到減輕筆記本重量的功效。

當然,這些都不是最重要的,SSD和HDD最大的差異就是性能,同樣是SATA 6Gbps(即SATA3.0)接口,SSD的持續讀寫速度可達到HDD的5倍,而隨機讀寫速度最多則可提升超過100倍!

問題來了,不同品牌和型號之間的2.5英寸SSD價格差距很大,以480GB/512GB的版本為例,都是一線品牌的西數Green系列不足400元,而最貴的三星960 Pro則賣到了接近千元,它們之間的差異到底體現在了哪里?

影響2.5英寸SSD性能的因素有很多,比如閃存介質、主控芯片、有無緩存、質保時間等等,在競爭日益激烈的今天,同級別品牌之間的產品基本秉承著“一分錢一分貨”的原則。

英特爾旗下的540S和545S為例,后者價格略高。二者區別是540S采用了慧榮SM2258主控和海力士16nm TLC閃存,而545S則升級到了慧榮SM2259主控和英特爾自家的二代3D TLC閃存,而且新增硬件端到端的數據保護,這使得其對于動態數據的損壞更有彈性。

再比如,三星860 Evo和860 Pro價差很大,但后者的閃存卻從3bit的TLC閃存換成了2-bit的MLC閃存,因此具備更好的性能和可靠性。

需要注意的是,2.5英寸SSD硬盤之間的性能即使存在差距也并不明顯,落實到跑分軟件上大約是5%~20%的樣子,而在實際使用中卻很難感受到它們的差異。

考慮到這類硬盤的價差從50%到100%不等,對追求性價比的用戶而言,并不一定非要追求更昂貴的型號,只要認準一線品牌(三星、金士頓、閃迪、英特爾、東芝、西數、鎂光等)旗下的產品即可。

實際上,2.5英寸SSD的競爭就是不斷和壽命抗爭的過程。為了提升容量降低成本,SSD的閃存介質已經從MLC全面降級為TLC,從2019年開始我們還將看到更多采用QLC閃存的新品。

QLC閃存打造的SSD會更加經濟,可輕松將1TB容量的SSD打入到千元以內的價位

不過,隨著480GB/512GB容量成為2.5英寸SSD的生力軍(容量越大壽命和性能越好),再加上3D NAND技術對壽命的增益效果,無論是TLC還是QLC,其可靠性都已經達標,足夠滿足絕大多數消費者的需求了。

但是,對于每天都頻繁與大量數據打交道,或是對硬盤存儲數據的安全性極為看重的用戶,筆者還是建議大家選擇更高價位的產品,因為2.5英寸SSD之間比拼的其實就是誰能“活更久”,這主要體現在寫入量達到某個閾值后存在降速、達到寫入量的極限后數據存在丟失或損壞的隱患。

以三星860 QVO(QLC閃存)為例,官方給出的是3年/1440 TBW有限保修,而860 EVO(TLC閃存)則提供5年保修,這從側面也能反映出QLC和TLC顆粒之間的壽命差異。

小提示:很多新款SSD在達到極限寫入量時會觸發保護模式,只能讀取無法再寫入,從而給用戶足夠的時間來備份數據。但是,這種操作是有數量限制的,從絕對安全的角度來看,SSD還是不如HDD可靠。

M.2 SSD:看誰跑得快

很多筆記本在宣傳磁盤性能時,總會突出一些看似“黑科技”的技術。

比如惠普商務本主打的“Turbo Drive”,機械師游戲本提出的“6倍音速”,類似的宣傳噱頭有很多,但它們卻都與筆記本廠家自身無關,本質上都是采用了不同規格的M.2 SSD而產生的變化。

筆記本從進入第六代酷睿時代開始,絕大多數新品都至少配備了1組M.2插槽,其中既有B Key標準(僅支持SATA通道),也有M Key標準(支持SATA和PCIe通道);到了八代酷睿時期,M Key標準的M.2插槽開始普及。

換句話說,你的筆記本可以安裝什么版本的M.2 SSD,取決于主板上M.2插槽的標準。

筆記本身上的M.2 SSD多為80mm長度的標準

打開京東或天貓搜索M.2 SSD,你會發現它們的型號和價差,較之2.5英寸SSD還要復雜。但如果將其分類,則可細分為SATA通道的M.2 SSD、PCIe 3.0×2通道的M.2 SSD以及PCIe 3.0×4通道的M.2 SSD。其中,后兩者支持全新的NVMe協議,所以它們的性能較之SATA通道和AHCI協議有了質的飛躍。

為什么PCIe通道速度更快

SATA通道的SSD在進行數據操作時,數據會先從硬盤讀取到內存,再從內存傳進CPU進行計算,CPU會將計算結果寫入內存,最終存儲至硬盤中。而PCIe通道卻能將硬盤的數據直接通過總線與CPU直連,跳過了內存這個中轉從而獲得更高速度。

筆記本廠商所宣傳的“3倍速”、“6倍速”,都是以2.5英寸SSD(包括SATA通道的M.2 SSD)為基準,即持續讀取速度為500MB/s。

而所謂的“3倍速”,特指的其實就是PCIe 3.0×2通道的M.2 SSD,其讀取速度約為1500MB/s。同理,“6倍速”指得是PCIe 3.0×4通道的M.2 SSD,其速度可輕松突破3000MB/s大關。

如果你想選購新款筆記本,標配“6倍速”M.2 SSD的產品無疑就是首選。

可惜,為了降低成本,很多八代酷睿筆記本新品雖然主板上的M.2插槽支持PCIe通道,但出廠預裝的M.2 SSD卻僅支持SATA通道。

對于此類產品,建議大家可考慮后期自行升級到PCIe SSD來對磁盤性能提速。請放心,八代酷睿的總線帶寬足夠,不存在PCIe通道降速的問題。至于你想給老款筆記本升級,那就需要根據筆記本型號判斷它所支持最高M.2 SSD的規格參數了。

SSD移動硬盤:需要真USB3.1

如今SSD已經不滿足進入PC(筆記本)體內,就連移動硬盤(盒)也被它們盯上了。但是,要想釋放以SSD作為存儲介質移動硬盤的全部性能,需要PC主板或筆記本配備了至少1個USB Type-C 3.1(Gen 2,理論傳輸速度為10Gbps)接口,只有它才能實現超過500MB/s的傳輸速度。

很多筆記本新品雖然都配備了USB Type-C,其標準也多是USB3.1(Gen 1),其速度為5Gbps,也就是昔日USB3.0的馬甲,無法100%發揮該產品的性能,SSD移動硬盤與其相連是能實現最高400MB/s左右的速度。

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