Intel SSD 520 120G效能衰退 及Intel SSD - 儲存設備

[測試] Intel SSD 520 120G效能衰退 及Intel SSD Toolbox優化效能

圖文並茂好讀版

http://www.xfastest.com/forum.php?mod=viewthread&tid=76518&extra=

目前提到固態硬碟，除了價錢和效能是大家主要最關心的部分外，壽命以及效能衰退也是
個一定會提及的部分。壽命部分的問題肇因於固態硬碟中儲存資料的部分是採用抹寫數次
有限的快閃記憶體所致；而在效能衰退的部分，則是因為當所有的儲存空間都已經被寫入
過後，要再進行新的寫入時，需要先把舊的資料先抹除，但資料的抹除不能單獨對一個最
小的儲存單位(page，通常是4KB)進行，而必須對含該最小儲存單位的較大區塊(block，
通常是512KB)來進行處理。所以在進行抹除時，必須先將該block上面其他的資料先轉移
到暫存記憶體(使用Marvell控制器者)或是快閃記憶體(使用SandForce控制器者)上，之後
再進行抹除與寫入，所以寫入效能會比最初使用時差。請參考以下示意圖：

-----示意圖分隔線-----
新的SSD進行寫入
直接對欲寫入的區塊進行“寫入”

所有的區塊都已經寫入過資料的SSD寫入
將欲寫入page的block上面其他資料進行“讀取”→將這些資料“寫入”至暫存或是快閃
記憶體→“抹除”欲寫入的block→將原本寫入至暫存或是快閃記憶體“讀出”→…→將
資料(包含新資料)“寫回”快閃記憶體上
-----示意圖分隔線-----

雖說對於所有的區塊都已經寫入過資料的SSD在寫入資料的中後段步驟不甚清楚，但已經
可以看到整體上比新的SSD進行寫入多了至少四個步驟以上，更別說讀取與寫入的大小絕
對是大於直接寫入的檔案大小。因此，隨著長時間的使用，固態硬碟內的資料的分布情形
愈加複雜，會使得寫入效能的衰退更加明顯。

這次測試的主題，主要是以Intel SSD 520 120GB搭配Intel原廠所提供的SSD工具軟體
-Intel® 固態硬碟機工具列(Intel SSD Toolbox)，來觀察SSD在使用一段時間後的效能
衰減，以及在使用工具軟體後，能將效能已經衰退的SSD回復到何種地步？

測試方法：
先將win7系統灌至此顆SSD上，並在安裝好相關測試軟體後跑測試，得到的為測試結果A；
接下來陸續安裝其他應用程式至該SSD上，再跑一次相同的測試軟體，得到測試結果B；過
了五天後，在跑同樣的測試一次，得到測試結果C；在得到C之後，安裝Intel® 固態硬碟
機工具列(Intel SSD Toolbox)，並進行相關優化之後重新開機，執行測試，得到測試結
果D。

SSD資訊
SSD：Intel SSD 520 120GB
控制器：SF-2281
NAND Flash：25nm製程，同步MLC顆粒
介面：SATA 6Gb/s

測試平台
CPU: Intel core i5 2400
MB: ASROCK H61M/U3S3 (外掛SATA3控制器：asmedia ASM1061)
RAM: Kingstone DDR3-1333 4G*2
VGA: Galaxy 9800GT 512MB GDDR3 節能加強(第一次測試)→VGA: MSI N560GTX-Ti HAWK
1GB GDDR5(剩下三次測試)
SSD: Intel SSD 520 120GB(接於非原生SATA3介面上)
HDD: HITACHI 500G+1T
OS: WIN7 ENTERPRISE SP1
PSU: Toughpower XT 575W 80+ BRONZE
CASE : LIAN LI PC-A04N

測試軟體：
HD Tune Pro 4.50
CrystalDiskMark3_0_1c-en
ATTO Disk Benchmark v2.46(由“丹楓(虫二電氣診所)”大大繁體化)
AS SSD Benchmark v1.6.4237.30508(由“丹楓(虫二電氣診所)”大大繁體化)

SSD優化軟體
Intel SSD Toolbox - v3.0.3

***文末附有部分由測試數據所製成的圖表
***以下截圖由左到右分別代表A至D的測試結果

SSD狀態
由上到下分別代表A至D的測試結果
http://tinyurl.com/76x9xkc

CrystalDiskMark3_0_1c-en
上下分別為以0x00(0Fill)、0xFF(1Fill)為測試資料。測試資料大小皆為1000MB
http://tinyurl.com/6lur7ha

以預設資料進行測試，資料大小為1000MB
http://tinyurl.com/7ohuxlj

ATTO Disk Benchmark v2.46
http://tinyurl.com/7epkjxy

AS SSD Benchmark
http://tinyurl.com/7dcmmcu

AS SSD複製效能測試
http://tinyurl.com/7xfgqca

Intel SSD Toolbox優化
安裝完後第一次進入該軟體，會顯示目前SSD的裝置資訊、健康狀況、壽命…等資訊
http://tinyurl.com/7h6mzoo

韌體的部分已經是最新的了，不用更新
http://tinyurl.com/6nccuel

看到System Tuner旁有橘色驚嘆號，原來是Superfetch被啟用了。這個技術主要是藉由將
系統中常用的程式從硬碟移至記憶體中，來提升效能，但是會造成硬碟一直在進行讀取
http://tinyurl.com/76yl52c

進行快速掃描。上面雖然標說要三分鐘，但我在執行的時候約十秒左右就結束
http://tinyurl.com/78nkcjt
http://tinyurl.com/7ufjyug

進行完整掃描。實際執行的時間大概比我刷牙的時間略長，約數分鐘就完成
http://tinyurl.com/89nlfvb
http://tinyurl.com/7gbv3d5

執行最佳化以及安排最佳化排程。順道一提，完成掃描或是優化之後左邊的選項會出現打
勾表示完成
http://tinyurl.com/79ltzfj
http://tinyurl.com/75wp4ve

這個項目，就是把SSD上的東西都砍光…據稱可以回到出廠狀態。因為這顆SSD是做為系統
碟使用，所以這部份就無法嘗試了
http://tinyurl.com/7t7q737

前述部分數據所製成的圖表區

在這個部分，除了A在循序寫入明顯偏低之外，其他項的測試結果可說是非常接近，優化
的效果非常不明顯(相對的其實也可以說是效能衰退的不甚明顯)
http://tinyurl.com/6vaeju8

這部分有些數據有相當大的差異，個人認為是效能不夠穩定，變異太大。去掉變異太大的
部分，優化的效果也是非常不明顯
http://tinyurl.com/7587fyb

各個數據像是獨立事件搬的隨機分布
http://tinyurl.com/7dpd3pw

優化效果不明顯，眾數據的差異相當細微
http://tinyurl.com/89qdlva

這部分經優化的數據和最差的相比大約多10%左右的效能。其他的部分的差異都在5%以下
http://tinyurl.com/7397sck

總結：
綜合以上，優化的效果幾乎可以忽略。不過我認為是因為SSD在使用上造成的效能衰退還
不夠，才會造成優化的效果不夠明顯。曾經在網路上看過其他大大對於效能衰退的部分是
採用特定軟體來持續寫入造成相當複雜的資料儲存型態，用以模擬相當極端的使用環境，
所以效能衰退的效果相當明顯。不過我個人是為了考量到未來實際使用，所以僅就日常使
用上的效能衰退來做測試。或許未來數個月之後，再測試得到與目前數據接近的結果才能
顯示出優化的效果吧？

後記：
這次測試是剛好在重灌完電腦後才做的，期間還發現顯卡莫名高溫，拆下來才發現風扇壞
了，隔天馬上去某屋買了新的顯卡。幸好這段小插曲應該對SSD的測試影響微乎其微。另
外，這次為了前面關於SSD效能衰退的部分在網路上爬了不少文，算是上了一課。示意圖
那部分更是自己細細咀嚼吸收後的結果，如果有錯誤的部分，請大大們不吝提出，謝謝

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