测试平台

处理器：Core i7 3770K

内存：宇瞻DDR3 1600 4GB×2

显卡：蓝宝石Radeon HD7750

主板：映泰TZ77XE3

系统盘：希捷酷鱼7200.12 1TB

固态硬盘：SF-2281 240GB SATA 6Gbps

电源：航嘉X7 900W

操作系统：Windows7 64bit旗舰版

测试软件：AS SSD Benchmark 1.6

　　最近固态硬盘（SSD）的价格一路走低，256GB的固态硬盘甚至降到千元以下，128GB的产品也早早跌破700元大关，惹得很多玩家出手购买。不过，由于物理结构和工作原理上与机械硬盘不同，固态硬盘用起来也有很多特别的讲究。之前我们也讲过很多固态硬盘优化的技巧，而本期DIY研究所的内容，是固态硬盘上的数据要如何分配（分区大小、数据存储大小）才能达到更好性能的话题。

基础知识补充

　　●为什么固态硬盘会越用越慢？

　　原因：有别于机械硬盘的特殊写入方式

　　这要从它有别于机械硬盘的写入方式说起。对于机械硬盘来说，在已经写入数据的区域更新数据只需要把新数据覆盖上去就行，而固态硬盘则需要先把原存储单元里的数据擦除，才能往里写新数据。原因就在此，新买的固态硬盘第一次往里写数据的时候，所有单元都是空的，自然不用擦除，而使用一段时间之后，被用过的单元越来越多，数据碎片也越来越多，刷新数据的时候需要更多的擦除操作，写速度自然就慢下来了。

　　●垃圾回收技术（Garbage Collection，简称GC）

　　作用：让固态硬盘性能衰减速度变慢

　　从固态硬盘的工作原理来看，如果不进行适当的碎片整理，长时间使用后性能会大幅度下降，但其实目前主流的固态硬盘产品都带有这样的“碎片整理”功能来减小这个影响，而且是由主控芯片自动完成的，不需要操作系统干预。这样的“碎片整理”功能我们把它叫做GC（垃圾回收）。详细讲解GC的工作原理需要很大的篇幅，这里我们简单地把它总结为把尽量把零碎的数据转移到一起，空出更多的干净Block（固态硬盘的存储单元）来减少写入数据时的擦除操作。GC分为被动式（只在写入前工作）和闲置式（主控芯片闲置时自动工作），转移的目标存储单元可以是固态硬盘上任何一个空闲的Block，包括未分区区域。

　　●TRIM功能

　　作用：提升GC效率，减少固态硬盘损耗

　　TRIM是和GC功能搭配使用的技术（主流固态硬盘和Windows7以上操作系统支持），目的就是在GC操作之前，告诉主控芯片哪些是无效数据，不用去对它进行GC操作，从而提高了GC效率和减少了对闪存颗粒的擦除操作，对延长固态硬盘的寿命也有好处。

不同分区方案的性能对比          

　　一般来说，256GB容量以下的固态硬盘，要么就分一个区（这种情况笔记本用户居多，毕竟固态硬盘和机械硬盘容量还是差很多，Windows7以上操作系统和各种必须装C盘的程序又特别占地方……），要么就分两个区。两个区以上的情况就少了，除非你够发烧，买的512GB或1TB的固态硬盘。

　　那么，分一个区和分两个区、数据要怎么分配等等有什么讲究就是我们研究的内容。我们选择了一块使用SF-2281主控芯片的240GB固态硬盘作为实验品，分别针对单个分区的大小、两个分区的比例以及大小等情况进行测试。

单分区方案

　　此分区方案包括两种，一种是240GB容量全部分为一个区（实际容量大约为238GB），一种是分一个120GB的区，剩下的部分不分区（留作固态硬盘自动GC用）。在这两种情况下，我们分别测试空盘和几乎装满数据下的性能来进行对比。

　　首先要说明的是，几MB的差距我们都视作正常的性能起伏，但在237GB容量占用下的时候，可以看到持续写速度最低的时候比正常写入速度的一半还要低。值得一提的是，我们在空盘模式下反复进行测试，数据都没有太大变化，而在数据占用达到237GB模式下测试时，性能起伏很大，最低持续写速度如表中的141MB/s，而偶尔又能跳变到250MB/s左右，这应该是频繁的GC操作造成的，OP空间（用作GC和磨损平衡的预留空间）不足也不无关系。

双分区方案

　　此方案最关键的地方就是两个分区的比例，为了更大地突出差异，我们选择了200GB+40GB（5比1）以及120GB+120GB（1比1）两种方案进行对比（都写满90%以上的数据）。

    原本我们还指望两种分区模式性能有很大差异，但实际测试结果表明，只要是写满数据，多测几遍持续写速度都会有很大起伏，使得持续写速度的测试成绩没有比较意义了。好在无论是写满数据还是空盘，读速度的起伏都不算大。如此现象也只能归结于GC操作和OP空间不足的原因了。值得一提的是，如果这些分区都有足够空闲空间，持续写速度就会变得很稳定。

疯狂博士

　　通过本次研究，我们可以得出几个给固态硬盘分配数据的结论。

　　第一点：想要固态硬盘性能衰减慢点，就不要把它装满。

　　这一点很好理解，为了让TRIM、GC和WL（磨损平衡）工作得更好，你需要给固态硬盘留些空闲空间。我和固态硬盘厂商的技术工程师交流过，据他们所说，这个空闲比例留为40%左右最好（有点奢侈啊！）。

　　第二点：空闲空间可以是已分区和未分区区域

　　不管空闲空间是否被分区，它都可以被GC和WL（磨损平衡）所使用（120GB分区+120GB未分区的测试结果证明了这一点），如果你把240GB都分了区，那请保证有一部分空间不存数据。不过对于只有一个固态硬盘的笔记本用户来说，如果经常要使用必须开启虚拟内存功能才能使用的程序，那还是留一部分空间不分区好了，免得虚拟内存文件占用到那部分空闲空间。

　　第三点：如果你不是经常往固态硬盘里拷数据，可以不用在意这点性能衰减

　　固态硬盘性能衰减和磨损都是由于写操作而产生的，从测试数据也可以看到，GC操作、OP空间大小最终影响的都是写速度，而如果你多数时候只是运行固态硬盘上的应用程序和游戏，那完全可以忽视这点影响（因为那只是读操作）。不过，如果你的固态硬盘是系统盘，那就不能忽视了，Windows系统和杀毒软件不停打补丁、升级，这些都会不断地进行写操作而生成磁盘碎片，如果是这样，那还是留些空闲空间吧。

延伸阅读

固态硬盘出厂态和稳定态的性能差异

　　前面也提到，固态硬盘第一次使用时性能最好（出厂态），然后会越用越慢，进入一个性能比较稳定的状态（稳定态）。这里我们就来看看，同样是空盘，出厂态和稳定态到底有多大差别。

　　可以看到，稳定态下写速度的下降是很明显的，其实这才是一块固态硬盘在正常使用环境中的比较真实的性能体现。