固態(tài)硬盤（SSD）架構在加快計算機啟動和提高性能方面扮演著重要角色。但是這一角色究竟有多重要？操作系統(tǒng)速度可以提高多少？這在很大程度上取操作系統(tǒng)和驅動器本身的。雖然現(xiàn)有操作系統(tǒng)中沒有一個是針對固態(tài)硬盤進行優(yōu)化了的，但是其中有些操作系統(tǒng)采用固態(tài)硬盤之后的效率的確要高于其他操作系統(tǒng)。

在最近我們測試的幾個操作系統(tǒng)中，那你認為哪一個操作系統(tǒng)會勝出呢……Windows 2000？

固態(tài)硬盤制造商Patriot Memory工程設計經理Saeed Arash Far表示，這一個已經非常“古老”的操作系統(tǒng)在采用NAND閃存之后的速度要明顯高于Windows XP、Vista、Mac OS X或者Linux。Far表示，他們的測試結果顯示，Windows 2000要比其他競爭對手快5%～8%，因為“Windows 2000的后臺不運行任何應用。”

他表示：“我們在測試Windows 2000的時候得到了有趣的數(shù)據(jù)。對于Vista，它要比XP快；但是對于XP，你必須關閉后臺應用……Vsita就不需要。”

據(jù)Far表示，采用固態(tài)硬盤驅動器之后Mac OS X運行速度略高于Vista，但是Linux的速度“總是高于”Vista或者Mac OS X（差大約1%～2%），因為就像Windows 2000一樣，Linux也不在后臺運行任何應用。

Far表示：“如果你仔細分析操作系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)的話，你會發(fā)現(xiàn)實際上Windows 98是最快的。”但是Windows 98有一個缺點：它不支持損耗均衡技術，這項技術可以將數(shù)據(jù)寫入操作平均地分配到NAND閃存中以確保固態(tài)硬盤中不會有哪一個區(qū)域的損耗快于其他區(qū)域。Far表示，一年前他們運行Windows 98的時候他們的固態(tài)硬盤就已經開始發(fā)生損耗了。

這讓那些質疑固態(tài)硬盤優(yōu)點的用戶想到了這三大操作系統(tǒng)：Windows Vista、Windows XP和Mac OS X。關于固態(tài)硬盤技術和操作系統(tǒng)的爭論從另一個側面反映了在針對硬盤驅動器設計的操作系統(tǒng)中應用固態(tài)硬盤新技術帶來的復雜性。

Vista阻礙固態(tài)硬盤應用？

去年七月，SanDisk首席執(zhí)行官Eli Harari在財務報告電話會議上表示，微軟Vista操作系統(tǒng)在采用固態(tài)硬盤的情況下表現(xiàn)非常糟糕，因此實際上Vista系統(tǒng)的推出將阻礙NAND技術的推廣。Harari將其歸咎于那些要求有很完善的固態(tài)硬盤控制器技術來管理數(shù)據(jù)向驅動器傳輸方式的應用。

但是Harari的說法受到了包括競爭對手Micron在內多家固態(tài)硬盤廠商的反駁。

Micron已經在Vista操作系統(tǒng)上進行了測試，用固態(tài)硬盤和SATA接口配合使用。對于Windows XP和Mac OS X，獲取在啟動操作系統(tǒng)是固態(tài)硬盤的數(shù)據(jù)、安裝文件、運行Office生產應用和關閉電腦。Micron發(fā)現(xiàn)，使用固態(tài)硬盤之后Vista和Mac OS X的性能高于XP。Micron固態(tài)硬盤營銷總監(jiān)Justin Sykes表示，XP不能高效地排列數(shù)據(jù)，而Vista和Mac OS X可以。

Sykes表示：“NAND閃存本身是有4K的塊大小。任何不符合4K塊大小的都帶來問題。最終可能就是通過后臺操作收集那些利用率低的空閑容量。所以，如果后臺活動占用了大量帶寬，那么就會加重NAND閃存的損耗。”

據(jù)Micron內存系統(tǒng)開發(fā)副總裁Dean A. Klein表示，在采用固態(tài)硬盤方面蘋果公司的平臺表現(xiàn)似乎高于Windows系統(tǒng)。

Klein表示，當基于Windows的PC啟動時，BIOS需要等待先等待一會，例如等待硬盤盤片開始轉動。他說：“你會發(fā)現(xiàn)，MacBook的啟動非?？?。當然我們知道它采用了固態(tài)硬盤，因此不需要等待固態(tài)硬盤轉動起來，這樣就節(jié)省不少時間。”

Far也表示Mac OS X比Vista快大約1%。但是當在Mac OS X 10.5上采用Parallels和VMware Fusion這樣的虛擬化應用同時運行其他操作系統(tǒng)的話就是另外一種情況了。當有運行Mac OS同時，在虛擬化平臺上運行Vista的話，固態(tài)硬盤的性能就會受到影響。

 

4KB數(shù)據(jù)塊更高效

Micron的測試顯示，當XP開始寫入應用相關數(shù)據(jù)的時候，數(shù)據(jù)幾乎無法與新的NAND page開頭相對應，它從中間開始與頁對應，到快結束的時候又轉向另一個頁。Far表示：“所有控制器必須解決這個問題或者之后清空頁。Vista從0或者8開始寫入，所以Vista中的數(shù)據(jù)結構更符合4K數(shù)據(jù)塊要求。” #p#page_title#e#

在NAND閃存內，數(shù)據(jù)塊由許多個頁組成，每個頁是512字節(jié)、2048字節(jié)或者4096字節(jié)大小。因此一個4KB的數(shù)據(jù)塊可以更有效地填充內存。

Intel公司NAND產品部門營銷經理Troy Winslow表示：“我們的研究數(shù)據(jù)表明，80%的操作系統(tǒng)要求是在4K～16K范圍內，然而許多固態(tài)硬盤是針對老式控制器技術設計的，要求文件大小通常在128K。所有固態(tài)硬盤在處理較小文件的時候性能表現(xiàn)更好一些。”

Winslow表示，對XP和Vista的基準測試結果顯示，在用固態(tài)硬盤取代硬盤驅動器之后，效率較低的XP設備在每秒隨機I/O操作方面提高了10%，而在同樣情況下Vista提高了20%。

關于碎片整理的討論

然而，Vista和XP之間的一個區(qū)別就是Vista默認設置在后臺進行碎片整理——這對于固態(tài)硬盤來說是沒有必要的，而且可能會加快損耗速度。雖然大多數(shù)筆記本電腦和PC經銷商都不會在與固態(tài)硬盤配套的Vista系統(tǒng)中設置后臺碎片整理，但是任何安裝或者升級Vista的用戶可能都不知道他們應該這樣做來延長固態(tài)硬盤生命期限。

為了關閉Vista的自動碎片整理功能，用戶應該點擊開始菜單，然后到控制面板，選擇“系統(tǒng)和維護”下管理工具組選項，選擇“整理硬盤碎片”，然后用戶就可以勾選或者不勾選自動運行選項。

據(jù)Diskeeper公司技術支持副總裁Howard Butler表示，硬盤驅動器和固態(tài)硬可以從操作系統(tǒng)碎片整理工具受益。數(shù)據(jù)可能會被保存在鄰近集群的硬盤中，當數(shù)據(jù)被刪除的時候，空間也會隨之被釋放。但是這些自由空間就會處于未使用的狀態(tài)。碎片整理可以對整合數(shù)據(jù)和釋放空間可以起到幫助作用。

Gartner分析師Joseph Unsworth表示，Vista的SuperFetch功能在應用固態(tài)硬盤方面超過了XP，因為Vista可以將常用應用預置到系統(tǒng)內存中，這樣用戶需要使用的時候這些應用就是就緒的。Vista引入了低優(yōu)先度I/O的理念，這讓后臺處理流程對硬盤驅動器的訪問優(yōu)先度低于其他程序。

Unsworth在一臺運行Vista的PC機上安裝了Intel的X25 SSD，并且對啟動時間之快印象深刻。雖然現(xiàn)在市場中大約有90多家固態(tài)硬盤廠商，但是Unsworth表示他更傾向于選擇Intel、三星和STEC等廠商，因為這些廠商都提供了擁有通向NAND閃存芯片并行多通道的高級架構。例如，Intel的X25-M固態(tài)硬盤上就有10個通道。在多通道NAND架構中，每個并行通道都代表多個數(shù)據(jù)流流向多個NAND芯片，從而產生更大的吞吐量和更高速度。

 

操作系統(tǒng)何時優(yōu)化最合適？

雖然操作系統(tǒng)不是針對固態(tài)硬盤優(yōu)化的，但是隨著固態(tài)硬盤逐漸普及，這將成為一種可能。去年在Windows硬件工程大會（Windows Hardware Engineering Conference）上，微軟表示W(wǎng)indows 7能夠更好地兼容固態(tài)硬盤。

與Vista不同的是，Windows 7可以在檢測到固態(tài)硬盤取代硬盤驅動器的時候關閉磁盤碎片整理功能。Windows 7還可以提前刪除無用數(shù)據(jù)。這將會妨礙“垃圾”收集，從而增加延遲，這也是使用固態(tài)硬盤之后寫入速度放慢的主要原因。

微軟還計劃啟動一個針對固態(tài)硬盤的認證計劃，這樣固態(tài)硬盤就可以與Windows 7匹配，針對SATA接口優(yōu)化數(shù)據(jù)I/O。

與微軟不同的是，Unsworth認為蘋果公司擁有一定的優(yōu)勢，因為他們的操作系統(tǒng)已經關閉了，這就意味著蘋果可以加快自主開發(fā)和固態(tài)硬盤優(yōu)化方面的進程。

蘋果還計劃發(fā)布Mac OS X 10.6（又稱Snow Leopard），預計可以削減開銷和優(yōu)化提高I/O。

Unsworth表示：“我相信他們可以做到，在10秒之內啟動是不是十分令人興奮？這很容易就可以作為吸引消費者的一個賣點。”