本帖最后由 James007ss 于 2011-5-19 18:22 编辑
Intel最近推出了Z68芯片组，其中它比P67最大的改进就是新增了一项Smart Response Technology的功能，即“智能响应技术”。这‘新’技术允许用户添加一个容量相对小的固态硬盘（即SSD）来为现有的传统机械硬盘（即HDD）加速，达到提供同时具备HDD大容量和SSD高性能的储存解决方案。
一：实现原理
为什么要在新字上加上引号呢？因为使用相同技术原理的产品早已存在，以一般家用产品为例：希捷的混合硬盘和银欣的HDD Boost都是这样的产品。只是希捷和银欣的方案，效果未能如预期般好。
传统HDD的工作原理这里就不再重复了，我们知道其中最影响性能的就是寻道时间（最简单的理解就是对数据定位的时间），而SSD由于使用了闪存作为储存介质，因此不存在寻道的问题（就是说对数据定位的时间能大幅缩短），但闪存也有容量相对小及价格高昂的问题。而包括智能响应在内的这类方案，使用的原理都是在原有传统硬盘的系统中，添加小容量的闪存/SSD来作为硬盘的缓存，利用闪存/SSD的高性能及可保存数据的特性达到为系统提高性能的效果。我们知道CPU都带有缓存，分别是L1、L2，中高端的还会有L3，CPU需要处理的数据都从缓存里拿，但若这3级缓存没有所需的数据，那就要到内存（相当于L4）里找了，连内存里都没有的话，就唯有从储存装置，一般来说就是硬盘里读取，而传统硬盘的数据存取速度跟内存相比，可以说是乌龟跟猎豹的差别，虽然现在已经出现了SSD这种性能大幅提高的产品，但其高昂的价格，并不是所有用户都能接受的，而且容量要追上传统硬盘也尚需时间，因此结合2种产品优势的方案就应运而生。实现的原理其实并不复杂，就是在传统硬盘和内存之间利用闪存/SSD作为硬盘的缓存（相当于L5），而因为闪存/SSD并非如内存那样的易失性储存装置，经常使用的数据会被储存在闪存/SSD内，所以便达到了为系统加速的目的。
二：开启方法
下面我们说说如何启用INTEL的这个智能响应技术，首先你需要有一个用Z68芯片组主板组成的系统，系统安装在机械硬盘上，有一个小容量的SSD（INTEL硬性限制了智能响应所使用的SSD容量在最小20G左右至最大64G），硬件都接好后，在BIOS内设置磁盘运行于RAID模式，以下为微星主板的设置图：
进系统安装并运行INTEL Rapid Storage Technology软件（芯片组驱动程序及控制软件，即RST，别把它跟SRT搞混一起咯），见下图：
选择加速（Acceleration）页，会弹出对话框让你选择用于加速的SSD和需加速的HDD或RAID卷还有加速的模式，每个SSD只能选择加速一个HDD或RAID卷，SSD的容量如前所述，用户可选择使用整个SSD作为HDD的缓存，或者仅选择部分容量（最大64G），多余的容量用户仍可自行分区使用。但这里大家要注意，开启此功能，会清除SSD内所有数据，所以若SSD内有数据的话，请先自行备份。
继续看上图，加速模式共有2种可供选择，分别是Enhanced mode（增强模式）和Maximized mode（完全模式），完全模式会提示有数据丢失的风险。两种模式的区别我们容后再谈。用户以后可随时在RST里开启、关闭SRT或更换加速模式，并不需要重启，非常的方便。
INTEL为了推广SRT还特地推出了一款特殊的SSD：Intel 311 Series Larson Creek Solid State Drive，容量为20G，标称型号为SSDSA2VP020G2E，但BHR网站评测时，其系统内显示这块SSD的型号为SSDSA2VS020G2E。其实这块盘就是34nm SLC 5通道版。
先来看看这款特殊SSD的大概性能如何：
可以看到大约跟X25-M G2 160G的成绩相近，此SSD目前售价是126美元附近。下面我们再看看搭配这块SRT专用SSD后，SRT能带给系统多少性能的提升呢？
三：性能测试
上图是BHR简测的成绩，测试平台是华硕P8Z68V PRO主板搭配西数WD7500 750G硬盘加上INTEL 311 SSD，使用了增强模式，PCMark Vantage的分数在启用加速后有3倍以上的提升，开机启动时间则节省了一半，关机速度亦有轻微提升。
上面这3个图是anandtech测试的成绩，搭配的机械硬盘是希捷的Barracuda 3TB，SSD同为INTEL 311 20G，游戏测试中作对比的SSD为OCZ Vertex 3 240G。其中可以看出SRT确实能有效提升性能，某些程序的启动时间甚至缩短超过1半。
我们再来看一下hothardware的测试成绩，这个网站的测试成绩相当有看头。首先还是PCMark Vantage：
然后是CDM：
各位可以留意到，在PCMark的测试中，图片及游戏类的测试成绩，完整模式反而输给了增强模式。在分析原因前我们先说明下SRT中2种模式的区别，增强模式会把用户常用的数据储存于作为缓存的SSD，只要SSD内有所需要的数据，都从SSD上读取，写入数据则不经过SSD而直接写入到HDD上，完整模式就是写入数据都需要先经过SSD才最终进入HDD。
聪明的朋友估计已经发现了，图片和游戏类的数据都是持续的数据类型，而持续读写正是传统HDD所擅长的，完整模式因为读写都必须经过SSD，所以反而导致了这2项测试成绩因为被SSD拖累而变差。
我们再看CDM的测试，读取测试的成绩，2个模式基本没有区别，区别在于写入上，相比增强模式持续写入大约与HDD成绩接近，完整模式则有明显降低，但512K及4K写入成绩，完整模式就有大幅改善。而2个测试的成绩都能看出，虽然SRT能确实改善使用HDD的性能，但对比直接使用SSD，仍然有相当的差距。
四：工作原理特性分析
现在我们回过头来想想，为什么INTEL要把SRT使用SSD作为缓存的容量限制在64G以内？INTEL对外宣称是因为据它们的测试，即使作为缓存的容量更大，提升性能的效果也已很有限了。Anandtech的测试有这么一句话：“搭配一块20GB SLC SSD缓存，你可以让4年前购买的1TB老硬盘，比万转西数VelociRaptor快41%“，从测试的成绩来看，这话确实没错。但若我们使用逆向思维反过来理解下呢？它是不是让我们的SSD速度更慢，还浪费了容量呢？要注意我这里说浪费容量指的是，作为缓存的SSD容量我们并不能使用来存放我们自己的数据。
我们再来推测下INTEL究竟是具体怎么做来达到这些效果的呢？在上面CDM的测试中我们看到SRT的写入速度被限制在跟HDD的相同的水平上（即使用完整模式也一样），并不能达到单独使用SSD的成绩，这是什么原因呢？里面浪费掉的时间，SSD究竟去干了什么呢？答案其实不难想到，SSD在等，等HDD把数据写入完毕。
我们现在把SRT的工作流程整理一下，这样就能完全明白上面的答案了。增强模式的效果是：预读加上直写；完整模式则是：预读加上回写。
SRT在我们第一次运行任何程序或做任何事时，效果相对较差，原因很简单，因为需要的数据并未完全缓存进SSD里，自然有相当的数据需要从HDD上读取，因此效果不彰。但当我们再次进行相同的事情，由于部分数据在早前的操作已经缓存进SSD内，那加速的效果自然也就出来了。至于什么数据需要和什么数据不需要缓存进SSD，这就由INTEL的算法所决定，按INTEL的说法，它们的算法是相当聪明的。
然后增强模式由于数据是直写进HDD的，我们不需要关注，现在来看完整模式，上面说过，完整模式的测试数据表明，实际持续写入速度受HDD限制了，并未达到SSD的极限，再仔细看看测试成绩，完整模式512K的写入达到了HDD的持续写入成绩，但4KB却仅有一半不到，原因为何？因为SRT把512K以上的文件就当成持续数据直接交给HDD写入，以下的就先缓存进SSD里面等待？
我们可以先猜想一下INTEL究竟使用了怎么样的策略来决定在完整模式下，是所有数据都先写入SSD，或者只是写入一部分数据，另一些则直接写入HDD；而后者又是哪些数据要先进入SSD，哪些不用？从前面的测试结果和分析，可以知道并不是所有数据都先进入SSD，因为写入的速度并没达到SSD的写入极限，那么就可以推断使用的是后者，那数据又如何分类呢？我认为可以有以下三种策略供选择：
1：随机数据进SSD，持续数据进HDD；
2：热数据进SSD，冷数据进HDD；
3：小文件进SSD，大文件进HDD。
从SRT使用的原理和测试成绩，我们可以肯定第2种策略必定被应用，那另外两种呢？这里可能有人会产生困惑，第1和第3有什么区别？不是小文件就是随机，大文件就是持续吗？大家首先要搞清楚概念，这种观念是错误的，对系统和硬件来说，随机数据指的是逻辑地址（LBA）不连续的数据，持续就是LBA连续在一起的数据。文件的大小并不是决定随机或持续的条件。
既然搞清楚第1、第3种策略的区别后，大家应该能想到了，策略1也应该被应用上了，持续的数据被直接写入到HDD，所以测试持续的成绩为HDD成绩，而非SSD的成绩，随机数据则先进入SSD内，待SSD把他们组合成持续数据后再交给HDD写入。从512K测试的成绩可以看出来，INTEL应该是让SSD把数据组合到起码512K大小后才交给HDD写入，这也是导致4K成绩不佳的原因。而策略3我们现在可以忽略它了。
只要我们了解SSD的工作原理，我们都会知道策略2对SSD的伤害是最大的，而启用SRT需要使用RAID模式，虽然我们目前不确定作为缓存后的SSD是否属于阵列中的设备，但它仍有很大机会失去了TRIM这项重要的SSD保护机制，个人认为从INTEL推出的SRT专用SSD是使用SLC闪存，而非一般常见的MLC闪存，失去TRIM的机会非常大，而SRT并不限制用户使用的SSD型号，即所有SSD都可被SRT使用，在没有TRIM的情况下，其它SSD的性能和寿命就受到相当大的考验了。
从上面的分析，我们已可以确定，增强模式下，SRT以策略2为主，到了完整模式下，则以策略1为重。再参考SSD和HDD的工作原理及其特性，可以得知SRT其实对HDD和SSD都有相当的要求，SSD性能太烂则起不到提升性能的效果，HDD若本身碎片太多性能太差，同样也会拖SSD的后腿。
SSD的特性决定了它的数据安全性始终不及HDD，增强模式下，若SSD出了问题，那对用户来说只是简单的加速效果没了，但使用完整模式呢？由于数据会先存放于SSD，若数据不能及时写入HDD，那就意味用户的数据可能会丢失，幸运时或许只是丢失刚修改的一点工作数据，但倒霉时那有机会让系统都崩溃掉。因为我们并不知道SSD里究竟都缓存了什么数据，当然这个情况或许INTEL也有考虑过，不过就目前看来，完整模式下依然有相当的危险，所以BHR的介绍和简测都特别提醒读者，它并不建议读者使用完整模式。
INTEL所推出这个311的SRT专用SSD，仅有20G大小，而且SRT也不允许用户用大于64G的容量来作缓存，其实我们可以认为，INTEL的态度是，若用户有钱购买64G以上的SSD，那也不需要用SRT了，可以直接装系统及软件，性能会有更大和更明显的提升。
基于以上的分析，SRT这个技术，在一些方面来说仍存在不少问题，但它亦确实能为用户带来实质的性能提升，例如用户升级Z68平台后，SSD也升级更换更新性能更好的产品时，旧有型号仍可借SRT发挥余热物尽其用，令用于存放资料的HDD性能有所提升。所以即使存在一些问题，但这技术的前景仍相当广阔。
补充个使用SRT后启动系统的视频：
地址：http://v.youku.com/v_show/id_XMjY4MjQ3MjEy.html
以下为本文所引用资料、图片来源：
http://www.pceva.com.cn/html/2011/mbtest_0519/253_all.html
http://benchmarkreviews.com/inde ... ew&id=745&Itemid=60
http://www.anandtech.com/show/43 ... ssd-caching-review/
http://hothardware.com/Reviews/I ... esponse-Technology/ |
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
评分
-
查看全部评分
|
[复制链接]
收藏
转播
忘了论坛的无敌水印。
居然忘删附件，搞定。
