【球盟会】你的固态硬盘测试结果，为什么比别人的慢？

摘要

其实这个问题很好解释，即便是同一块SSD在不同的电脑上进行测试，也可能有不同的速度表现，既受硬件因素影响，也会受到软件因素影响。

球盟会官网报道

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其实这个问题很好解释，即便是同一块SSD在不同的电脑上进行测试，也可能有不同的速度表现，既受硬件因素影响，也会受到软件因素影响。

具体来说，CPU性能、PCIe通道状况和软件算法都会造成测试结果的差异。

1.CPU的影响

举个例子，现在PCIe4.0满速SSD多有宣称自身极限读取速度为7400MB/s的：

但是实际使用CrystalDiskMark等软件测速时，在Intel平台的电脑上基本无论如何都跑不到7200MB/s的速度：

这就是由于PCIe有效载荷Maximum Payload Size（MPS）也会对测试结果产生影响。

目前只有AMD平台才能支持512字节的MPS，512字节的MPS理论上可以提供7.5GB/s的数据传输率；Intel平台只支持256字节的MPS，理论读取速度就被限制到了7.15GB/s以内。

另外，固态硬盘的读写性能与CPU性能息息相关，CPU主频和单核性能对顺序和随机读写性能的影响也很大。

一般来讲，CPU主频越高，单核性能越强，SSD的4K随机读取速度也就越快。

2.PCIe通道的影响

另外，SSD插在不同槽位上，能发挥出的性能是不一样的，只有在直通CPU的时，SSD才能发挥完全的性能。

在计算机中，不同设备之间想要交互数据，必需通过计算机中用于通讯的“路”，也就是计算机中所称的“总线”。可以想象为不同城市之间运送货物的必需通过公路一样。我们常见的PCIe就是运行在CPU外部的总线的一种。

同时，就像公路有双车道、4车道、8车道之分一样，PCIe4.0、3.0、2.0等不同标准也是对于通道允许通过的数据速率的划分，单就速率上限而言，1XPCIe4.0=2XPCIe3.0=4XPCIe2.0。

在计算机中，需要与CPU通讯的设备有很多，比如内存、显卡、硬盘、键鼠外设、网卡声卡等。如果这些设备全都直接与CPU连通，那么对CPU的设计难度就太高了，同时对于设备的模块化要求也要成倍的提高，主板上的布线难度也会有指数级提升。

为了规避这个问题，就要减少直通CPU的设备数量，厂商给出的方案是通过主板上的南桥芯片组进行转接，就像是外部设备的交互中转站一样。

• 像显卡、内存等对延迟和带宽要求较高的设备肯定要保证和CPU直接通讯；
• 而像网卡声卡、键鼠外设等对性能要求不高的设备，则是由南桥芯片组进行管理，交互数据时都要通过南桥芯片组转接一手。CPU与南桥芯片组之间，则通过DMI通道进行连接。

这是一张Intel Z790主板的功能线框图。可以发现，只有一个M.2槽位直通CPU，另外三个M.2槽位是由南桥芯片组转接而来。而为了便于主板布线，直通CPU的这个M.2槽位一般会放在最靠近CPU的位置。

我们用朴素的经验可以想象到，这就跟工程转包一样，第一手直通甲方的M.2槽位，其效率肯定要比转包商跟甲方沟通顺畅的多。

所以SSD插在南桥芯片组转接出的插槽上，其性能会受一些影响，就很好理解了。

为了明确这个影响到底有多大，我将傲腾900P插在直通CPU的M.2插槽上，使用CrystalDiskMark测试的结果如下：

然后将其换到南桥芯片组转接处的M.2插槽上，使用CrystalDiskMark测试的结果如下：

顺序读写速度没啥区别，不过明显可以看出Q1T1单队列单线程下，直通CPU状态比通过南桥组芯片转接，4K随机读写速度都高了10%左右，并且延迟也各增加了1us多点。

同样整理出图表，可以看得更直观一些：

经过实际测试我们终于能得出结论了：

SSD直通CPU的情况下，其4K随机读写性能要比通过南桥芯片组转接强了10%左右，不过顺序读写速度并无差异。

所以建议大家尽量将SSD（尤其是系统盘）优先插在最靠近CPU的插槽上，这样才能完全发挥SSD的最强性能。

甭管能不能用得出区别，起码有性能咱不用，就是亏了~

3.软件算法的影响

这里先举俩例子，CrystalDiskMark和AS SSD Benchmark。

作为最常用的硬盘测试软件之一，CrystalDiskMark能够非常直观的展示SSD在SLC缓内的读写性能表现，大部分SSD厂商的标称参数也正是由该软件测试而来的。

下图是之前测过的爱国者P7000Z 2T的成绩：

CrystalDiskMark默认显示的是多次跑分的最高成绩，AS SSD Benchmark与CrystalDiskMark使用的测试算法略有不同，以10进制测试并以2进制输出结果，且显示的是平均成绩。

所以正常情况下AS SSD Benchmark的测试结果无论如何都会比CrystalDiskMark低一些，比如下图是同一块SSD使用AS SSD Benchmark的测试结果，顺序读写数值明显偏低。

不过由于AS SSD Benchmark有打分机制，对比相对直观，还是有点参考价值，所以一般在SSD评测过程中我们还是会捎带手测试一下。

其次，不同SSD固件的调校方向不同，使用不同的线程/队列设置，也可能会造成测试结果有所不同：

最后还有一些杂七杂八的影响因素，比如在测试过程中如果操作系统中有后台程序正在占用CPU/SSD性能，也可能会影响到测试的结果等等。