XP真的老矣?SSD实战XP/Win7/Win8系统

　　不同于机械硬盘的机械构造，主要由“闪存”与“主控”组成的SSD并不是磁头至磁碟的读写，SSD要有“预留空间OP”，会“写入放大WA”，执行TRIM指令，时时进行“垃圾回收”等复杂的工作。恰恰这些工作与操作系统息息相关。

XP真的老矣?SSD实战XP/Win7/Win8系统

　 　SSD兴起的历史并不长，像XP盛行时，SSD还远远没有现在普及，使得不同操作系统对SSD优化有很大的出入。比如XP系统不支持Trim指令，对 SSD的耐久度，性能影响很大；Win7系统开始就针对SSD进行了优化，引入了Trim技术；Win8更是进一步强化了SSD的优化设计，使得开关机速 度更快了。今天就针对XP/Win7/Win8三大系统，来体验一下不同系统下SSD的性能表现。

　　WinXP/Win7/Win8三代操作系统

　WinXP是微软于2001年推出的操作系统，有着比Win98等系统更强的稳定性，操作界面也经过了美化设计，有性能良好、容易上手、资源占用低的优 点，但不支持Trim指令，多数版本不支持AHCI磁盘模式，这也使得很多老用户、老平台想用SSD装上XP时遇到的烦恼。

Win7是微软继Vista之后于2009年推出的新操作系统，采用比XP更先进的新型内核，能够支持DX10/DX11等新规范新技术，支持Trim指令，支持AHCI，对SSD进行优化，但Win7内存与硬盘占用容量较大。

　Win8微软新一代操作系统，除了适合传统PC和笔记本，还可以在平板电脑上使用，全新Metro操作界面和网上商店Windows Store是其两大特点。Win8的基本硬件要求和Win7一致，但有个很显著地改变，就是对磁盘进行了优化，在安装速度，启动速度方面更优于于 Win7。

　　影响SSD性能主要因素：

　　Trim指令：

简单来说，Trim是一则ATA协议指令，由操作系统发出“该文件已删除”的命令到SSD，再由SSD内部定位并标记该闪存（NAND）块数据位置为无效，最后就由GC垃圾回收处理掉。

　 　提到了GC垃圾回收的操作，就是把一个闪存块里的'有效'页数据复制到一个'空白'块里，然后把这个块完全擦除。GC是SSD里的一个非常关键的操作， 其效率对性能有决定性影响。闪存块里'有效'页的数量对GC效率有决定性的影响，因数量越少，需要复制的页就越少， 花费的时间也越少，效率就高了。

　　TRIM的支持需要以下三要素：

　　能够发送TRIM ATA指令的操作系统（Windows 7及以上系统）
能够传输ATA指令的驱动（截止目前位置，AMD驱动、intel RST驱动、微软默认驱动均可）
能够执行ATA指令的主控及固件（当前主流的全部支持）

　　我们看到Win XP系统是不支持TRIM指令的，意味着SSD的GC垃圾回收基本报废，那装上XP系统的SSD对实际性能影响有多少呢？实际的体验会怎样呢？下面我们将有具体的探讨。

　　AHCI模式：

若主板与操作系统支持AHCI模式，那使用SSD时一定要打开AHCI模式

　 　AHCI，全称Advanced Host Controller Interface,即高级主机控制器接口，相比老旧的“IDE“ 虚拟模式更适合SSD。因为AHCI中的原生命令队列特性（NCQ）可以优化用户发送指令的顺序，从而降低设备负荷，提升设备性能。Windows7/8 系统都已经内置通用版AHCI驱动，一般开机后就能直接使用。但大部分版本的XP系统仅支持IDE模式，这对SSD来说又是一大致命之处。

　　4K对齐：

　　SSD读写的最小单位叫“页”(常见尺寸为4KB，实际视具体颗粒而定)，闪存颗粒不允许像机械硬盘一样覆盖写入。因此在有数据的地方要写入新数据，就需要先进行擦除操作，而擦除的最小单位是块（每个块都由很多个页组成）。

　 　传统的分区偏移尺寸一直是从磁盘的第63个扇区（63X512B=31.5KB）开始，因此第一个用户数据的前4KB，都肯定是存放在系统"逻辑扇区" 的31.5KB~35.5KB之间，在SSD上，这样就会导致所有数据都横跨在2个页之间，从上面SSD的特性可以知道，这种情况必然导致SSD的性能受 严重影响（特别是随机性能），因为每次的写入操作在SSD上都变成了读-擦-写操作。所以我们在装不同的操作系统时，必须要保证4K对齐。

评测平台介绍与说明：

为了消除其他硬件的性能瓶颈，我们选用了三代Core i5 3570K，搭配Z77主板，并配备了DDR3-1600 8GB的大容量内存，这是比较能代表目前主流至中高端用户的配置。

　　本次测试将XP、Win7及Win8系统分别装进三星840 PRO 256G里，先测试SSD在三大不同系统下的理论性能，然后通过日常使用较多的软件来体验下不同系统下SSD使用情况。最后重点考验SSD在不同系统下的垃圾回收性能。


　我们预装的正版XP系统是不带SATA驱动的，不支持AHCI模式，只支持IDE模式，考虑到目前老用户使用的XP系统及相应的老主板都不支持AHCI模式，机械硬盘只能在IDE模式下工作，我们就不额外集成了SATA驱动，这样更能反应出XP老用户的真实使用情况。

　　另外，所预装的Win7及Win8均提供Trim指令及系统自带的AHCI驱动，装系统时均保证了4K分区对齐。

不同系统下 SSD理论性能测试：

　　项目一：CrystalDiskMark软件性能测试

　　CrystalDiskMark软件是一个测试你的硬盘或者存储设备的小巧工具，简单易于操作的界面让您随时可以测试存储设备，测试存储设备大小和测试数字都可以选择。CrystalDiskMark默认运行5次，每次1000MB的数据量，取的是最好成绩。




XP系统下的测试成绩




Win7系统下的测试成绩




Win8系统下的测试成绩

测试成绩对比


测试成绩对比

　　测试小结：从 CDM的测试中可以看出，在WinXP / Win7 / Win8三代操作系统上，SSD的持续读写速度相差并不大，4K随机写入上，Win7与Win8差别不大，反而是XP系统以86MB/s领先。但是我们注 意到，当QD=32的高队列纵深下，XP的随机读写成绩直线下滑，这与该版本XP不支持AHCI模式有关。

项目二：Anvil's Storage Utilities性能测试

　 　Anvil's Storage Utilities是一个专门为SSD测试而设计的软件，操作简单，成绩显示分两种，一种是MB/秒的形式，另一种是IOPS形式。还提供类似 AS SSD Benchmark 测试结果汇总得分功能。在这里我们只要参考了4K QD16的随机读写性能。

XP系统下的测试成绩

Win7系统下的测试成绩

Win8系统下的测试成绩

测试成绩对比

　　测试小结：Anvil's Storage Utilities测试中，也清晰地看到，4K QD=16的读写上，不支持AHCI的XP系统与WIN7、WIN8成绩相差悬殊。而对比Win7与Win8，4K QD=16随机读取上，Win8更胜于Win7，反过来，4K QD=16随机写入上，Win7达到97200 IOPS，又领先不少，可以说两者互有胜负。

　SSD的实际应用体验测试：

　　项目一：XP/Win7/Win8的开关机测试

　　平时电脑必须的操作就是开机、关机，开、关机的快慢一定程度上影响到了用户的体验，下面测试下SSD在这三款不同操作系统上开、关机时间！

开机画面
测试成绩对比

　　测试小结：SSD 快于机械硬盘，给人第一感觉是开关机的速度。SSD装在三代不同的操作系统上，我们能明显感觉到开关机速度的快慢，XP〈Win7〈Win8。其中 Win8还专门针对磁盘进行启动、睡眠、冷启动等方面的优化，Win8系统下的SSD基本秒开秒关，速度体验极佳。这种优化在传统的机械硬盘上也有所体 现。

测试成绩对比

　　测试小结：SSD 快于机械硬盘，给人第一感觉是开关机的速度。SSD装在三代不同的操作系统上，我们能明显感觉到开关机速度的快慢，XP〈Win7〈Win8。其中 Win8还专门针对磁盘进行启动、睡眠、冷启动等方面的优化，Win8系统下的SSD基本秒开秒关，速度体验极佳。这种优化在传统的机械硬盘上也有所体 现。

项目二：Photoshop CS6图片加载时间测试

　　Photoshop是最著名的图像处理软件之一，集图像编辑修改、图像制作、广告创意、图像输入与输出于一体，深受广大平面设计人员和普通用户的喜爱。其测试方法是加载61张高分分辨率的大图，共393MB，记录所用时间。


测试成绩对比

项目三：WinRAR文件压缩时间测试

　　WinRAR文件压缩是平常大家生活、工作中使用频率较高的软件之一，测试方法是压缩一个大小为393MB文件夹，记录总耗时。


测试成绩对比

　　测试小结：Ps图片加载与WINRAR文件压缩测试中，SSD在Win7与Win8系统上的处理速度更快于XP系统。

项目四：Fastcopy复制传输测试

　　Fastcopy，是一个以优秀的文件复制工具，用它进行文件复制测试，毕竟复制操作是用户平时用得最多的写入操作之一。测试方面是从SSD的分区复制到另外一个分区，记下平均的传输速度。




XP系统下的测试成绩




Win7系统下的测试成绩




Win8系统下的测试成绩


测试成绩对比

　　测试小结：在实际的复制传输中，复制一个近3.6GB的文件，SSD在XP系统速度仅为226MB/s，而在Win7与Win8上能达到244与245MB/s，实际的体验要比XP系统要好一些。


测试成绩对比

　　测试小结：在实际的复制传输中，复制一个近3.6GB的文件，SSD在XP系统速度仅为226MB/s，而在Win7与Win8上能达到244与245MB/s，实际的体验要比XP系统要好一些。

SSD GC垃圾回收效率测试：

　 　SSD使用过程中，会不停地进行垃圾回收（GC）操作，这一项性能指标对SSD来说太重要了。GC垃圾回收必须得依赖操作系统发出的Trim指令，然而 XP操作系统不提供Trim指令，就算强制刷Trim，也存在很多不稳定性，我们就来看看没有Trim指令下的XP系统及拥有Trim指令下的Win 7/Win8系统后期SSD性能表现如何？

　　我们在分区状态下，利用IOMeter 2008向SSD4K 100%随机写入，尽可能往盘里增加“垃圾”，制造碎片数据，模拟SSD正在GC操作，全盘写满后，然后马上进行HD Tune测试，得到SSD高强度写入后的测试成绩。紧接着，全盘格式化，这时Trim指令发挥功效恢复大部分性能；若无Trim指令，SSD的性能将难以 恢复。下面我们来具体测试一下。

　　XP操作系统：




空盘时测试的成绩

　　空盘时，XP系统下的SSD平均传输速度达到359MB/s，测试的曲线有所波动，但波动值并不大，保持在正常水平。


　　IOMeter 2008向SSD里制造大量“垃圾”后，再用HD Tune测试时，平均的传输速度骤降至21.7MB/s，整体的曲线也不像之前那么有规则。



　　全盘格式后，SSD的平均读写速度仅为23MB/s，这时的Trim指令并不起作用，无法发布命令给SSD，指定哪些文件是垃圾可以删除，直接导致SSD的性能下降。

　　测试小结：虽然现在第三提供XP系统强制刷Trim的工具，但是存在很多不稳定性，功能也不完善，刷写的过程也比较复杂，另外有一些Trim工具还不是免费的。