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硬盘是瓶颈(硬盘为什么会成为计算机运行速度的瓶颈)

来源:www.haichao.net  时间:2022-12-26 17:04   点击:99  编辑:admin   手机版

1. 硬盘为什么会成为计算机运行速度的瓶颈

固态硬盘读写速度快,响应速度快(不到1ms),IOPS高,价格/容量比相对较高。

机械硬盘读写速度慢,响应速度慢(寻道时间10到20ms),IOPS低,价格/容量比相对较低。

具体表现:将操作系统安装在固态硬盘(SSD)上要远比安装在机械硬盘(HDD)上流畅,软件加载速度也更快。HDD在拷贝大文件速度尚可(可达200MB/s),一遇到小文件(KB级大小)就奇慢无比,同时系统响应速度也会大大降低。而SSD在这种情况下仍能保持数十MB/s的读写速度,同时对磁盘进行的其它操作也不会减慢太多。

操作系统中有大量同时运行的进程,对磁盘IO需求较大。系统安装在HDD上时,常常会出现一堆进程排队等待磁盘响应的情况,使用起来就会感到卡顿。而SSD能有效缓解这个问题。换句话说,由于内存与HDD之间速度差距太大,HDD已经成为了现代个人计算机的瓶颈所在,用速度更快的SSD代替其作为外存,可以显著提高系统运行效率。

现在市面上500G固态(包括NVMe)多在400到600元区间,1TB固态在700到1200元区间,而1TB HDD(包括2.5英寸)一般只需300元左右。

所以许多个人计算机采取了一块小容量SSD加一块大容量HDD的配置,SSD装操作系统和常用软件,HDD装不常用的文件(冷数据,比如媒体文件)。

注意,尽管机械硬盘能较长时间保存数据,但对于重要数据异地备份仍然是必不可少的。

目前哪些品牌的 SSD(固态硬盘)比较值得购买? - 猫猫虫的回答 - 知乎

2. 硬盘跟运行速度有关系吗

会影响到游戏的流畅度,一个硬盘的读写速度直接影响到游戏进入游戏的稳定性和加载速度,硬盘的读写速度越快,游戏进入的时间就越快,同时游戏运行的时候也就越流畅越稳定,当然这也需要显卡和处理器以及内存的相互协调,也不可能硬盘自己就能说了算

3. 硬盘越高运行速度越快么

硬盘满了是肯定会影响读写速度的。但是否C盘满了就会影响,8102年的今天,要分具体情况:

机械硬盘:任何分区满了之后,如果再经常进行删除-写入或者修改文件内容这类可能导致产生文件碎片的操作后,读写性能都会严重下降。

固态硬盘:基本上不会影响读性能;是否会影响写入性能,则要看具体情况。

一、机械硬盘:

技术背景:

机械硬盘的寻道时间很慢。即使是最新的型号,例如希捷的14TB酷鱼Pro,最大传输速度258.7MB/s,随机寻道延迟14.5ms:

磁盘长时间使用后,会产生文件碎片。

对于文件系统来说,会把一个物理硬盘分成多个分区,而每个分区又分为若干个簇来存储数据。通常来说,一个簇对应1个或者多个物理扇区。举个栗子,假设C盘只有10个簇,编号从0~9。我们先写入一个文件A,占用了0~3号共计4个簇;然后写入文件B,占用4~6共3个簇;接下来删除文件A,释放了0~3号簇。

如果这个时候写入一个需要占用6个簇的文件C,这个时候C会占用0~3和7~8共6个簇,这6个簇是不连续的。因此不管是写入文件C的时候,还是将来读取文件C的时候,硬盘需要寻道2次。

如果C盘有足够的空间,例如有0~99共100个簇,文件C可能会占用7~12这连续的6个簇而无需产生碎片。读写所需寻道次数1次。

有碎片和没有碎片的区别有多大?按照上面这个酷鱼Pro 14TB的性能来说,读取一个10MB的文件,如果没有碎片,需要10/250*1000+14.5=54.5ms;如果这个文件分成4块碎片,需要10/250*1000+14.5*4=98ms(都按照最快的250MB/s的传输速率来算)。几乎需要多一倍的时间。

当然,文件系统通常没有这么简单,常见的FAT/FAT32分区有FAT表,NTFS分区有$MFT文件,在没有缓存的情况下可能需要多次寻道才能定位到指定文件的簇号,还要翻译成硬盘对应的物理扇区号。其中相当一部分的寻道操作可以通过读写内存上的缓存数据进行。

二、固态硬盘

对于固态硬盘,未使用过的空间(包括支持TRIM的固态静置足够长时间后),直接写入的时间大概是数百us。但整块硬盘满了后,删除部分文件再次写入,需要先经过一个2ms=2000us的擦除动作,甚至要先把数个脏块上的数据整理写入到其它的Block里面才能腾出若干个可以擦除的Block,之后才能写入,自然也是很影响性能的。

还有就是现在流行的TLC固态硬盘,通常用部分容量模拟SLC来加速写入。如果硬盘满了没有足够的可用空间用来模拟,稍微写入大一点的数据就会SLC缓存消耗完毕,打回TLC原型,也是会影响写入性能的。

不过固态硬盘只看整个物理硬盘是否满了,除非硬盘的分区方案就是整个物理硬盘只有一个分区(安装操作系统时创建的一个或者多个小容量分区忽略不计)并且没有留出可用空间,否则单个分区满了是不会有影响的。如果分区的时候留出一个足够大的未使用空间,或者还有其它分区并且这些分区都有充裕的可用空间,那么即使C盘满了也不会太影响性能。此外,部分企业级硬盘预留了OP空间,换句话说用户永远都不会碰到真正的硬盘满了的情况。

PS:对于固态硬盘,因为读取延迟很低,并且数据往往分布在多块闪存芯片上。如果只是读取操作的话,即使写满了,性能也是几乎不会受影响的。

[1]:希捷酷鱼Pro机械硬盘评测:5000元14TB 土豪新宠

4. 硬盘的速度一般不会对计算机的运行速度造成影响

不会影响运行速度的。分区多不会影响速度,但是各分区根目录下的文件和文件夹等项目过多的话,就会明显影响系统的运行速度,因为各分区根目录下的项目在打开资源管理器的时候都是要读取一遍的。

1、电脑硬盘:硬盘(港台称之为硬碟,英文名:Hard Disk Drive 简称HDD 全名温彻斯特式硬盘))是电脑上使用坚硬的旋转盘片为基础的非易失性(non-volatile)存储设备。它在平整的磁性表面存储和检索数字数据。信息通过离磁性表面很近的写头,由电磁流来改变极性方式被电磁流写到磁盘上。由于它体积小、容量大、速度快、使用方便,已成为PC的标准配置。硬盘有固态硬盘(SSD 盘,新式硬盘)、机械硬盘(HDD 传统硬盘)、混合硬盘(HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘)。SSD采用闪存颗粒来存储,HDD采用磁性碟片来存储,混合硬盘(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。2、硬盘分区的原理:硬盘的分区并不是给硬盘做标记,而是将分区的信息写入硬盘的开始部分(又叫做硬盘的分区表MBR),基本上是按从某柱面到某一柱面,也可以理解成从某半径到某半径的部分。但是分区表的大小是一定的,记录信息的量也一定,所以分区的数量对电脑运行速度没有影响。

5. 硬盘影响计算机速度吗

瓶颈由细到粗,影响由大到小:

1、普通硬盘的转速、寻道时间、内部传输、接口速率 目前固态硬盘是提高电脑读写速度的最有力手段。

2、光盘转速、刻读倍速

3、USB、eSATA、IEEE1394接口传输速度,以及相应存储器读写速度

4、FSB、PCI-E及系统总线传输速率

5、内存、显存、缓存、闪存频率

6、处理器运算性能

7、硬件平台总体架构

8、操作系统运行速度

6. 硬盘的存储速度比软盘的存储速度慢

存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,

主存储器又称内存储器(简称内存),辅助存储器又称外存储器(简称外存)。

外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息,但是由机械部件带动,速度与CPU相比就显得慢的多。

内存储器比外存储器速度快,而且快很多。但是内存储器的造价回比外存储器高很多,所以内存储器一般不会很大,所以就需要外存储器来储存大量的程序代码或者数据。

7. 硬盘为什么会成为计算机运行速度的瓶颈阶段

可以加快运行速度,但不是太明显。原因如下:

1、硬盘是电脑最重要的外存储器,他具有容量大速度快等优点;

2、硬盘有很多指标,它是一个机械部件,指标有主轴转速,寻道时间。在性能方面,有单碟容量,内部传输速率等;

3、现在硬盘子系统是限制电脑性能的最大瓶颈,硬盘虽是较快的外存,但它的速度与CPU内存相比实在很慢。硬盘速度提升之后,系统的整体性能会大幅提高。

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