机械硬盘 固态硬盘 优盘 性能对比

1       机械硬盘性能测试

1.1    顺序读取性能测试

图1.1 机械硬盘顺序读取测试

以上为机械硬盘顺序读情况下的性能测试，测试显示平均读取速度能达到84.0MB/s。

1.2    顺序写入性能测试

图1.2机械硬盘顺序写入测试

以上为机械硬盘顺序写情况下的性能测试，测试显示平均写入速度能达到79.0MB/s。

1.3    随机读取性能测试

图1.3机械硬盘随机读取测试

以上为机械硬盘在随机读取情况下的性能测试。测试显示在数据块为512字节时平均读取速度仅为0.033MB/s，数据块大小为4KB时，读取速度仅为0.226MB/s。

1.4    随机写入性能测试

 

图1.4机械硬盘随机写入测试

以上为机械硬盘在随机写入情况下的性能测试。测试显示在数据块为512字节时平均写入速度仅为0.083MB/s，数据块大小为4KB时，平均写入速度仅为0.576MB/s。

1.5    测试结果分析

从以上测试可以看出，机械硬盘在顺序读写场景下有相当出色的性能表现，但一遇到随机读写性能则直线下降。究其原因，是因为机械硬盘采用传统的磁头探针结构，随机读写时需要频繁寻道，也就需要磁头和探针频繁的转动，而机械结构的磁头和探针的位置调整是十分费时的，这就严重影响到硬盘的寻址速度，进而影响到随机写入速度。

2       优盘性能测试

2.1    优盘2.0读写性能测试

 

图2.1优盘2.0顺序读取测试

 

图2.2优盘2.0随机读取测试

 

图2.3优盘2.0写入测试

以上是usb2.0接口优盘的顺序读写和随机读写的性能测试，测试显示顺序读写速度分别为18.665M/s和8.171M/s，相比机械硬盘要慢许多；512字节数据块下随机读取速度约为0.689MB/s，4KB数据块下随机读取速度为4.737MB/s，比机械硬盘要快；随机写入因为没有合适的测试工具，没法直接测试512字节和4KB数据块的性能，

图2.3是用HDBENCH测试出来的顺序和随机写入性能，不过采用的是1MB/s固定大小的数据块，从测试结果可以推出优盘的随机写入性能应该远远落后于随机读取性能。考虑到数据库的随机读写场景，2.0接口的优盘不能满足性能要求。

2.2    优盘3.0读写性能测试

图2.4优盘3.0顺序读取测试

图2.5优盘3.0随机读取测试

图2.6优盘3.0补充测试

usb3.0接口是usb2.0接口的升级版本，具有比2.0更高的数据传输速率。以上是采用usb3.0接口的优盘的读写性能测试，从测试结果可以看出，3.0接口的优盘的顺序读写性能有了很大的提升，顺序读取能达到82.4MB/s，基本能和机械硬盘的性能平齐；随机读写性能略有提升，不是非常明显。考虑到TC对随机读写性能的高要求，3.0接口的优盘依然很难满足性能需求。

2.3    测试结果分析

综合以上测试结果，写入速度慢是优盘的主要性能瓶颈，特别是随机写入性能。考虑到数据库的随机读写场景，优盘不能满足性能要求。

3       固态硬盘性能测试

固态硬盘，也称作电子硬盘或者固态电子盘，是由控制单元和固态存储单元（DRAM或FLASH芯片）组成的硬盘。固态硬盘的存储介质分为两种，一种是采用闪存（FLASH芯片）作为存储介质，另外一种是采用DRAM作为存储介质，目前绝大多数固态硬盘采用的是闪存介质。存储单元负责存储数据，控制单元负责读取、写入数据。由于固态硬盘没有普通硬盘的机械结构，也不存在机械硬盘的寻道问题，因此系统能够在低于1ms的时间内对任意位置存储单元完成输入/输出操作

在众多的固态硬盘品牌中，intel系列算是比较成熟和有代表性的，以下我们针对intel的一款SSD进行顺序读写和随机读写方面的性能测试。

3.1    顺序读性能测试

 

3.1固态硬盘顺序读取性能测试

以上为固态硬盘顺序读情况下的性能测试，测试显示平均读取速度能达到220.7MB/s。

3.2    顺序写入性能测试

 

3.2固态硬盘顺序写入性能测试

以上为固态硬盘顺序写情况下的性能测试，测试显示平均写入速度能达到77.2MB/s。

3.3    随机读取性能测试

3.3固态硬盘随机读取性能测试

以上为固态硬盘在随机读取情况下的性能测试。测试显示在数据块为512字节时平均读取速度能达到5.296MB/s，数据块大小为4KB时，读取速度能达到24.654MB/s。

3.4    随机写入性能测试

3.4固态硬盘随机写入性能测试

以上为固态硬盘在随机写入情况下的性能测试。测试显示在数据块为512字节时平均写入速度能达到10.203MB/s，数据块大小为4KB时，平均写入速度能达到68.910MB/s。

3.5    测试结果分析

从以上测试结果可以看出，相比机械硬盘和优盘，固态硬盘在随机读写方面有非常出色的性能表现，数据块在512字节大小时，随机读取速度能达到5.296M/s，随机写入速度能达到10.203M/s，分别为机械硬盘的151倍和125倍；持续读取的性能也很优秀，为220.7M/s；持续写入的性能稍差，不及机械硬盘，但也能达到77.2M/s。

4       各品牌固态硬盘性能比较及选择

4.1    各品牌固态硬盘性能比较

固态硬盘主要由三个部件构成：主控制器、闪存、缓存颗粒。目前固态硬盘的性能、寿命，最主要受主控制器的影响。SSD的闪存和优盘所用的闪存差不多，大都是三星或者Intel生产的颗粒，性能方面区别不是很大。而缓存颗粒则就是普通的DDR内存颗粒，也都是韩系三星或者现代的芯片。因此对SSD性能影响最大的，就是主控的处理能力，相同的闪存颗粒搭配不同的主控芯片，性能可能会有天壤之别。

SSD的最主要优势就体现在小文件随机读写性能上，而如果主控性能不过关，这方面的指标会比机械硬盘还差，山寨SSD之所以问题多多，瓶颈就是卡在主控上面，其控制芯片的数据处理能力有限，BUG不少，对于存储碎片的优化不利，导致了众多不可预知的问题出现。目前常见的SSD主控生产厂家包括：Indilinx、Intel、Jmicron、Marvell、Samsung、SandForce、东芝等等。从网上众多的评测和网友的反馈中，采用intel主控的系列固态硬盘，随机读写能力较为出色，是不错的选择。以下是针对四款千元以内的SSD做的性能评测。

 

图4.1

随机读写性能的测试结果清楚的显示出了不同主控之间的巨大差异，Intel的主控性能十分出色，是其他任何产品都无法相比的。采用SF主控的Corsair F40的性能也不错，但是单线程下的指标依然无法与Intel匹敌。而其他两款山寨产品的随机读写性能很差了。