为什么常规硬盘驱动器的性能在基准测试期间会降低而 SSD 则不会？

Question

我使用 HD Tune 来测量硬盘的性能。测试通常需要 2-3 分钟，随着测试结束，普通硬盘的传输速率会急剧下降。

但是，SSD 驱动器性能在整个测试期间（下图）保持不变。这发生在我所有的电脑上。这是为什么？

Answer 1

从外向内扫描机械高清。由于磁盘以 7200 rpm 的恒定速度旋转，因此它在外部每秒覆盖的数据比内部多。

Answer 2

实际上，您在 X 轴上看到的并不对应于“时间”，而是对应于磁盘的“物理区域”。我的意思是，如果您的磁盘有 250GB（100% 的容量），则 0-10 表示磁盘的前 25GB，10-20 表示磁盘的第二个 25GB 部分，直到您的所有 250GB（这是 100%）。

您的 HDD 性能不会随着时间的推移而下降，而是由于磁盘“旋转效应”引起的物理效应而下降（这不会发生在您的 SSD 上）。硬盘的第一个 0-10% 区域对应于磁盘的外部区域，这可以提高读取速度，因为与磁盘内部区域相比，该区域的线速度更高（最后 90-100例如，您磁盘的百分比）。这给人的印象是硬盘的性能在第一个到最后一个磁盘扇区中下降（实际上，正如您在第一张图片中看到的那样），因为所有 SSD 都是基于随机存取存储器，所有可用的“ SSD 的“区域”具有相同的速度和访问次数，这对应于整个磁盘的线性性能。这也解释了为什么操作系统通常使用硬盘的第一个“区域”和第一个磁盘部分……例如，

PS：正如您在第一张图片中看到的那样，将第一个扇区与最后一个扇区的读取速度进行比较时，硬盘的性能通常会下降 40% 到 50%。

参考：

Answer 3

上面的答案很好，但是几乎没有关于外圆柱体与内圆柱体上扇区的角度大小的概念。

答案：分区位记录 (ZBR)是原因。由于 内部磁道具有更大角度大小的扇区，因此当磁盘以恒定角速度 (rpm) 在磁头下方转动时，它们需要更长的时间来读取。

详细信息：在You Don't Know Jack 关于磁盘，作者：Dave Anderson，2003 年 6 月 1 日

... 给定区域内的所有磁道具有相同数量的扇区。但是，靠近磁盘外径的区域中的磁道可能比靠近同一磁盘内径的区域中的磁道多 50% 的扇区。这对于 3.5 英寸驱动器来说是正确的。ZBR 提供的优势因介质尺寸而异，并且是记录带外半径与内半径的相对大小的函数。今天的驱动器通常有 15 到 25 个区域。ZBR 增加了巨大的价值：在 5.25 英寸驱动器中无需额外材料成本即可增加 25% 或更多容量，这是 ZBR 首次出现时的主流外形。它迫使业界采用更智能的界面——该界面将隐藏 ZBR 的复杂性，同时通过将该功能引入驱动器来隐藏几何和坏块缺陷问题。...

Answer 4

你的硬盘以恒定的速度旋转，7200RPM 或其他什么。基准在磁盘的外侧开始，半径更大，因此线速度更快（1/120 秒内旋转一圈的距离更大（与半径成正比），因此在该时间内读取的位更多周期），而在磁盘内部，半径较小，因此相同角距离读取的位较少（半径较小的 1/120 秒内旋转一圈意味着扫描的圆周较小，因此读取的位较少。

假设外半径约为 2.8 英寸，内半径为 1.6 英寸（由于主轴损失、额外的对齐空间、着陆区），内部的性能损失约为 1.8 倍。

请注意，抖动是由系统负载抖动或电缆噪声等因素引起的。

此外，对 SSD 进行寻址而不仅仅是对硬盘进行寻址，还设置了一个电子连接网络（不是机械连接），因此唯一的延迟是线（在实际内存中）延迟，并且访问“扫描”块中的数据，保持速度和比特率恒定，仅受电路限制。