哪個(gè)操作系統(tǒng)是固態(tài)硬盤的最佳拍檔？
固態(tài)硬盤（SSD）架構(gòu)在加快計(jì)算機(jī)啟動(dòng)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(qū)動(dòng)器本身的。雖然現(xiàn)有操作系統(tǒng)中沒(méi)有一個(gè)是針對(duì)固態(tài)硬盤進(jìn)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(cè)試的幾個(gè)操作系統(tǒng)中，那你認(rèn)為哪一個(gè)操作系統(tǒng)會(huì)勝出呢……Windows 2000？
固態(tài)硬盤制造商Patriot Memory工程設(shè)計(jì)經(jīng)理Saeed Arash Far表示，這一個(gè)已經(jīng)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(cè)試結(jié)果顯示，Windows 2000要比其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手快5%～8%，因?yàn)?ldquo;Windows 2000的后臺(tái)不運(yùn)行任何應(yīng)用。”
他表示：“我們?cè)跍y(cè)試Windows 2000的時(shí)候得到了有趣的數(shù)據(jù)。對(duì)于Vista，它要比XP快；但是對(duì)于XP，你必須關(guān)閉后臺(tái)應(yīng)用……Vsita就不需要。”
據(jù)Far表示，采用固態(tài)硬盤驅(qū)動(dòng)器之后Mac OS X運(yùn)行速度略高于Vista，但是Linux的速度“總是高于”Vista或者M(jìn)ac OS X（差大約1%～2%），因?yàn)榫拖馱indows 2000一樣，Linux也不在后臺(tái)運(yùn)行任何應(yīng)用。
Far表示：“如果你仔細(xì)分析操作系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)的話，你會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際上Windows 98是最快的。”但是Windows 98有一個(gè)缺點(diǎn)：它不支持損耗均衡技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)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(huì)有哪一個(gè)區(qū)域的損耗快于其他區(qū)域。Far表示，一年前他們運(yùn)行Windows 98的時(shí)候他們的固態(tài)硬盤就已經(jīng)開始發(fā)生損耗了。
這讓那些質(zhì)疑固態(tài)硬盤優(yōu)點(diǎn)的用戶想到了這三大操作系統(tǒng)：Windows Vista、Windows XP和Mac OS X。關(guān)于固態(tài)硬盤技術(shù)和操作系統(tǒng)的爭(zhēng)論從另一個(gè)側(cè)面反映了在針對(duì)硬盤驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)中應(yīng)用固態(tài)硬盤新技術(shù)帶來(lái)的復(fù)雜性。
Vista阻礙固態(tài)硬盤應(yīng)用？
去年七月，SanDisk首席執(zhí)行官Eli Harari在財(cái)務(wù)報(bào)告電話會(huì)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(shí)際上Vista系統(tǒng)的推出將阻礙NAND技術(shù)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(shù)來(lái)管理數(shù)據(jù)向驅(qū)動(dòng)器傳輸方式的應(yīng)用。
但是Harari的說(shuō)法受到了包括競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Micron在內(nèi)多家固態(tài)硬盤廠商的反駁。
Micron已經(jīng)在Vista操作系統(tǒng)上進(jìn)行了測(cè)試，用固態(tài)硬盤和SATA接口配合使用。對(duì)于Windows XP和Mac OS X，獲取在啟動(dòng)操作系統(tǒng)是固態(tài)硬盤的數(shù)據(jù)、安裝文件、運(yùn)行Office生產(chǎn)應(yīng)用和關(guān)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(yíng)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(lái)問(wèn)題。最終可能就是通過(guò)后臺(tái)操作收集那些利用率低的空閑容量。所以，如果后臺(tái)活動(dòng)占用了大量帶寬，那么就會(huì)加重NAND閃存的損耗。”
據(jù)Micron內(nèi)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(tái)表現(xiàn)似乎高于Windows系統(tǒng)。
Klein表示，當(dāng)基于Windows的PC啟動(dòng)時(shí)，BIOS需要等待先等待一會(huì)，例如等待硬盤盤片開始轉(zhuǎn)動(dòng)。他說(shuō)：“你會(huì)發(fā)現(xiàn)，MacBook的啟動(dòng)非常快。當(dāng)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(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，這樣就節(jié)省不少時(shí)間。”
Far也表示Mac OS X比Vista快大約1%。但是當(dāng)在Mac OS X 10.5上采用Parallels和VMware Fusion這樣的虛擬化應(yīng)用同時(shí)運(yùn)行其他操作系統(tǒng)的話就是另外一種情況了。當(dāng)有運(yùn)行Mac OS同時(shí)，在虛擬化平臺(tái)上運(yùn)行Vista的話，固態(tài)硬盤的性能就會(huì)受到影響。
4KB數(shù)據(jù)塊更高效
Micron的測(cè)試顯示，當(dāng)XP開始寫入應(yīng)用相關(guān)數(shù)據(jù)的時(shí)候，數(shù)據(jù)幾乎無(wú)法與新的NAND page開頭相對(duì)應(yīng)，它從中間開始與頁(yè)對(duì)應(yīng)，到快結(jié)束的時(shí)候又轉(zhuǎn)向另一個(gè)頁(yè)。Far表示：“所有控制器必須解決這個(gè)問(wèn)題或者之后清空頁(yè)。Vista從0或者8開始寫入，所以Vista中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更符合4K數(shù)據(jù)塊要求。” #p#page_title#e#
在NAND閃存內(nèi)，數(shù)據(jù)塊由許多個(gè)頁(yè)組成，每個(gè)頁(yè)是512字節(jié)、2048字節(jié)或者4096字節(jié)大小。因此一個(gè)4KB的數(shù)據(jù)塊可以更有效地填充內(nèi)存。
Intel公司NAND產(chǎn)品部門營(yíng)銷經(jīng)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(nèi)，然而許多固態(tài)硬盤是針對(duì)老式控制器技術(shù)設(shè)計(jì)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(shí)候性能表現(xiàn)更好一些。”
Winslow表示，對(duì)XP和Vista的基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果顯示，在用固態(tài)硬盤取代硬盤驅(qū)動(dòng)器之后，效率較低的XP設(shè)備在每秒隨機(jī)I/O操作方面提高了10%，而在同樣情況下Vista提高了20%。
關(guān)于碎片整理的討論
然而，Vista和XP之間的一個(gè)區(qū)別就是Vista默認(rèn)設(shè)置在后臺(tái)進(jìn)行碎片整理——這對(duì)于固態(tài)硬盤來(lái)說(shuō)是沒(méi)有必要的，而且可能會(huì)加快損耗速度。雖然大多數(shù)筆記本電腦和PC經(jīng)銷商都不會(huì)在與固態(tài)硬盤配套的Vista系統(tǒng)中設(shè)置后臺(tái)碎片整理，但是任何安裝或者升級(jí)Vista的用戶可能都不知道他們應(yīng)該這樣做來(lái)延長(zhǎng)固態(tài)硬盤生命期限。
為了關(guān)閉Vista的自動(dòng)碎片整理功能，用戶應(yīng)該點(diǎn)擊開始菜單，然后到控制面板，選擇“系統(tǒng)和維護(hù)”下管理工具組選項(xiàng)，選擇“整理硬盤碎片”，然后用戶就可以勾選或者不勾選自動(dòng)運(yùn)行選項(xiàng)。
據(jù)Diskeeper公司技術(shù)支持副總裁Howard Butler表示，硬盤驅(qū)動(dòng)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(huì)被保存在鄰近集群的硬盤中，當(dāng)數(shù)據(jù)被刪除的時(shí)候，空間也會(huì)隨之被釋放。但是這些自由空間就會(huì)處于未使用的狀態(tài)。碎片整理可以對(duì)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(yīng)用固態(tài)硬盤方面超過(guò)了XP，因?yàn)閂ista可以將常用應(yīng)用預(yù)置到系統(tǒng)內(nèi)存中，這樣用戶需要使用的時(shí)候這些應(yīng)用就是就緒的。Vista引入了低優(yōu)先度I/O的理念，這讓后臺(tái)處理流程對(duì)硬盤驅(qū)動(dòng)器的訪問(wèn)優(yōu)先度低于其他程序。
Unsworth在一臺(tái)運(yùn)行Vista的PC機(jī)上安裝了Intel的X25 SSD，并且對(duì)啟動(dòng)時(shí)間之快印象深刻。雖然現(xiàn)在市場(chǎng)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?yàn)檫@些廠商都提供了擁有通向NAND閃存芯片并行多通道的高級(jí)架構(gòu)。例如，Intel的X25-M固態(tài)硬盤上就有10個(gè)通道。在多通道NAND架構(gòu)中，每個(gè)并行通道都代表多個(gè)數(shù)據(jù)流流向多個(gè)NAND芯片，從而產(chǎn)生更大的吞吐量和更高速度。
操作系統(tǒng)何時(shí)優(yōu)化最合適？
雖然操作系統(tǒng)不是針對(duì)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(huì)（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(cè)到固態(tài)硬盤取代硬盤驅(qū)動(dòng)器的時(shí)候關(guān)閉磁盤碎片整理功能。Windows 7還可以提前刪除無(wú)用數(shù)據(jù)。這將會(huì)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(jì)劃啟動(dòng)一個(gè)針對(duì)固態(tài)硬盤的認(rèn)證計(jì)劃，這樣固態(tài)硬盤就可以與Windows 7匹配，針對(duì)SATA接口優(yōu)化數(shù)據(jù)I/O。
與微軟不同的是，Unsworth認(rèn)為蘋果公司擁有一定的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗麄兊牟僮飨到y(tǒng)已經(jīng)關(guān)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(jìn)程。
蘋果還計(jì)劃發(fā)布Mac OS X 10.6（又稱Snow Leopard），預(yù)計(jì)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(nèi)啟動(dòng)是不是十分令人興奮？這很容易就可以作為吸引消費(fèi)者的一個(gè)賣點(diǎn)。”
