你U盤的速度爲何那麼慢?(節選)

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SSD主控都用上優盤速度有多快?


優盤隨着USB3.0接口、更低的價格迅速普及,同時它的讀寫速度首次超過臺式機硬盤,突破200MB/秒。這位SSD固態硬盤的近親,天生基因優越,甚至於,它直接採用SSD主控和閃存。這就很好理解它的速度爲何能甩開機械硬盤。同時,新的問題擺在我們面前,它真的那麼快麼?

當今世界最快的優盤:讀取260MB/秒、寫入240MB/秒,但它勉強超出USB3.0的一半速度。爲何優盤始終未能
完全發揮USB3.0的速度。

優盤和SSD的異同:主控天壤之別


固態硬盤的工作原理和優盤類似,兩者均具備有主控、閃存以及必要的供電線路。但是爲什麼優盤的速度卻無法和SSD固態硬盤相比?原因在於它們的主控和閃存有區別。


1、主控:USB3.0和SATA模式南轅北轍

優盤是SSD近親,兩者接口完全不一樣
我們網友使用的SSD採用SATA接口主控,而絕大部分優盤採用USB接口主控。部分廠家將SSD主控移植到優盤來
獲取更高的讀寫速度,它還需要加裝SATA橋接USB轉換芯片,否則SSD主控是無法直接使用到優盤。


2、限制:橋接芯片導致主控性能衰減

我們以市面上性能最強之列的金士頓DTWS 32GB優盤爲例,它採用SF2241 SSD主控,理論上可達到500MB/秒的讀寫速度。但是這款優盤在實際應用時,其讀寫速度爲250MB/秒。
原因在於金士頓DTWS 32GB優盤的“SATA橋接USB主控”,它的運算能力遠遠沒有SF2241那麼強,導致金士
DTWS 32GB優盤的帶寬速度打了折扣。


3、性能:原生USB主控不及SSD主控一半


SSD主控廣泛採用運算能力強悍的32bit ARM架構甚至CPU級別的RISC架構,而原生USB接口主控爲了控制成本,採用更爲簡單指令集架構,並且位寬也降低到8-16bit,這就導致它的運算能力遠不如SSD主控。以目前已知性能最強的閃迪CZ88 128GB優盤爲例,其讀寫速度高達260MB/秒、240MB/秒,均不及性能較好的SSD主控。


優盤的性能好壞,主要取決於主控。無論是原生USB3.0主控方案,還是SSD主控搭配橋接芯片方案,它們的性能表現只能說比機械硬盤強悍,但遠不如SSD。


主控的靈魂:算法決定速度/壽命


主控是SSD、優盤的核心部件,直接決定兩者的整體性能。而主控必須具備邏輯算法才能讀寫數據、擦除數據恢復性能。目前主控分爲壓縮算法和非壓縮算法兩大派系。


兩種算法的最大區別:


兩種算法的最大區別在於寫入放大比率。①壓縮算法主控對數據進行識別,處理器針對“壓縮型數據”根據一定比例壓縮,然後將壓縮好的數據寫進閃存,有利於降低閃存的數據寫入量;②非壓縮算法主控則不區分數據類型,對閃存直接寫入數據,對閃存的壽命有較高的要求。


壓縮算法主控特點:

壓縮算法主控代表:SF-2241
優點:壓縮算法主控有利於延長閃存的使用壽命,針對壓縮型數據,它能表現出較高的性能水準。廠家可製造小容量版本的高速優盤,在使命壽命和讀寫速度尋找平衡點。
缺點:一旦運算非壓縮型數據,除了耗費時間識別數據類型,最後還需要將數據強行寫入閃存,佔用主控運
算資源,性能下降。


非壓縮算法主控的特點:


非壓縮主控代表:Marvell 88SS9187
優點:通吃壓縮和非壓縮兩種類型數據,基本保持原汁原味的讀寫性能。它更適合對SSD性能有嚴格要求的家用領域,部分高端大容量優盤採用此類主控。
缺點:整體方案成本高,對閃存的品質具有十分高的要求,對閃存使用壽命無實質幫助。因此這類優盤沒有較小容量版本,否則以動輒200MB/秒的寫入速度,將輕易揮霍16GB-32GB優盤的容量壽命。

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