6Gb/s強嗎? 首款SATA3.0硬盤性能初探
泡泡網硬盤頻道10月29日 硬盤作為影響整機性能的一個重要配件，近年來在技術突破上一直處于緩慢爬升的狀態，雖然單碟容量在近兩年長足進步（250GB至500GB），單盤容量升至2TB（歸功于碟片技術的穩步升級），但硬盤的性能（主軸轉速不能無限制增長）卻改進不多。
雖然硬盤性能提升不大（內部傳輸率），但在接口（外部傳輸率）方面，缺一直在提升，從2002年到現在，接口實現了從PATA到SATA的轉變，但速度依然沒有得到很好的改觀。在SATA未能給速度帶來多大提升的時候，SATA2來了，并帶來了新的技術NCQ以及300MB/s的峰值帶寬。
SATA的老大哥，SAS發展藍圖
時間進入2009年，SATA3已經誕生，那么，在硬盤性能（內部傳輸率）不濟的前提下，SATA3的誕生有何意義呢？
▲ SATA3提升了什么呢？
SATA 6Gbps的正式名稱為“SATA Revision 3.0”，是串行ATA國際組織(SATA-IO)在今年5月份發布的新版規范，主要是傳輸速度翻番達到6Gbps，同時向下兼容舊版規范“SATA Revision 2.6”(也就是現在俗稱的SATA 3Gbps)，接口、數據線都沒有變動。
SATA 6Gbps的Logo
◎ SATA Revision 3.0規范主要新特性：
1、可在存儲單元、磁盤驅動器、光學和磁帶驅動器、主機總線適配器(HBA)之間提供6Gbps速度的鏈路速度，并保證新的網絡性能水平。當然，6Gbps(750MB/s)只是理論值，事實上SATA接口發送信息的速度為600MB/s，而受制于系統各部件的影響，實際速度會更低一些，而且不同環境差異會很大。
2、新的原生指令排序(NCQ)串行指令，面向需要大量帶寬的音頻、視頻應用，可保證數據傳輸的同步。
3、NCQ管理功能，通過對未執行的NCQ指令進行主機處理和管理來優化性能。
4、改進電源管理功能。
5、適合緊湊型1.8寸存儲設備的小型低插力(LIF)接頭。
6、旨在讓更輕、更薄筆記本容納7毫米光驅的接頭。
7、符合INCITS ATA8-ACS標準。
8、完全向下兼容，新規范產品與舊規范產品相連時速度會自動將至3Gbps或1.5Gbps。
SATA-IO組織還表示，現在的第三版規范僅用于內部SATA接口，而已在研發之中的更新版本“SATA Revision 3.1”會重點把eSATA外置接口的速度也提高到6Gbps，并解決外置接口耐用性(插拔次數)、更長數據線下的穩定性和擴展性等問題。
從規格和參數上來看，SATA 6Gbps比現在SATA 3Gbps要強上一些。在這個規范已經公布了接近半年之后，SATA 6Gbps現在情況如何？
首款支持SATA 6Gbps的主板——華碩P7P55D Premium
首先我們來簡要回顧一下它的技術指標。
★ 華碩P7P55D Premium主板規格速讀
·采用Intel P55芯片組，是Intel首款采用單芯片設計的芯片組
·提供32+3相供電
·支持LGA1156接口的Core i7 8XX/Core i5 7XX系列處理器
·提供4條DDR3內存插槽，支持雙通道DDR3 2133(OC)/1600/1333/1066內存，最大16GB容量
·提供2個PCI-E x16插槽，支持CrossFireX和SLI(雙x8)，2個PCI-E x1插槽，2個PCI插槽
·提供了2個SATA Ⅲ接口、6個SATA Ⅱ接口和1個IDE接口，支持RAID
·提供一個TurboV Remote超頻線控
主板的具體介紹我們這里就不在累述了，直接切入關鍵位置——SATA III接口。
圖中的灰色接口就是主板所提供的SATA III/SATA 6Gbps的接口。華碩在這塊主板上通過一塊PLX PEX8613橋接芯片，將P55芯片組的四條PCI-E 1.0 x1通道轉換成兩條PCI-E 2.0 x1信道，因此帶寬從250MB/s翻番到500MB/s，達到了目前SATA 6Gbps所需要的帶寬規格。
橋接芯片PLX PEX8613
這種方法是在P55主板上加裝PLX PEX8613橋接芯片，將P55芯片組的八條PCI-E 1.0 x1通道中的四條轉換成兩條PCI-E 2.0 x1通道，帶寬因此從250MB/s翻番到500MB/s。通過PLX8613把Marvell 88SE9134連接到PCH的PCI-E x4 總線上，從而避免出現傳輸瓶頸，可以真正發揮SATA 6Gbps的威力。
接下來我們來看看另外一位主角——希捷Barracuda XT 2TB硬盤。
業內首款SATA 6Gbps規格硬盤——希捷Barracuda XT 2TB硬盤登陸泡泡網評測室！
希捷Barracuda XT硬盤采用四碟裝設計，單碟容量500GB，7200RPM，此外，其64MB的高速緩存能夠優化突發性能和數據傳輸速度
從正面看，為了保證良好的抗震性，硬盤頂蓋由特殊設計曲線構成，以增加抗外力能力。
從硬盤背面分析，PCB采用反轉設計，將ATA控制器，緩存顆粒，電機控制器隱藏在內部，起到很好的保護作用。
接口方面，配備了SATA3接口，可為PC應用提供最高的性能--突發速度高達6Gb/s，向下兼容SATA 3Gb/s和SATA 1.5Gb/s接口，并采用與上一代SATA接口相同的電纜和連接器以便于集成。該款硬盤的SATA 6Gb/s接口讓系統構建商能夠借助SATA 6Gb/s硬盤控制器打造高性能臺式機、全速游戲裝備以及家庭和小型企業服務器。
那么，它們兩個“天造地設”的一對湊在一起會產生怎樣的反應？
通過前文的介紹大家可以了解到，此次我們使用目前地表上的首款SATA3機械硬盤希捷Barracuda XT，以及目前可行可見的SATA3磁盤主控芯片——Marvell 9123進行測試。
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PCPOP.COM評測室 | |
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硬件系統配置 | |
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Core i7 870 | |
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主 板 |
ASUS P7P55D premium chipset:P55 |
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顯 卡 |
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內 存 |
CORSAIR CMD4GX3M2A1600C8 DDR3-1600(8-8-8-18 1T) 2x2G |
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硬 盤 |
西部數據 velociraptor 300G 10000RPM 16MB |
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電 源 |
海盜船 HX 1000W |
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軟件系統配置 | |
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操作系統 |
Windows 7 RTM 64bit |
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DirectX |
10.1 |
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顯示驅動 |
NVIDIA Forceware 191.07 |
硬件方面，為了不讓系統中其它配件成為影響硬盤發揮性能的瓶頸，所有配件均使用最強的產品，以檢測SATA3與SATA2的真實性能區別。
正確識別SATA III
測試方法：
測試方面，我們使用Marvell 9123（主板集成）SATA3主控對比P55芯片，以檢測SATA3與SATA2間的性能區別。
HD TACH是一款專門針對硬盤底層性能的測試軟件。它主要通過分段拷貝不同容量的數據到硬盤進行測試，可以測試硬盤的連續數據傳輸率、隨機存取時間、突發數據傳輸率及CPU占用率。
SATA3
SATA2
筆者首先測試經典的HD TACH，無論SATA3與否，平均讀取傳輸率均在115MB/s，但寫入方面，受限于主控Marvell 9123，SATA3下的寫入性能反倒比原生南橋的還低。
HD TUNE是一款小巧易用的硬盤工具軟件，其主要功能有硬盤傳輸速率檢測、健康狀態檢測、溫度檢測及磁盤表面掃描等。另外，還能檢測出硬盤的固件版本、序列號、容量、緩存大小以及當前的Ultra DMA模式等。
SATA3
從另一款基準測試軟件HD Tune成績看，SATA3的高帶寬優勢并未在性能測試中體現出來。
Futuremark最新一代基準測試軟件PCMark Vantage，結合時代應用專為Windows Vista打造，可以模擬目前多數電腦的實際應用測試。PCMark Vantage可以衡量各種類型PC的綜合性能。從多媒體家庭娛樂系統到筆記本，從專業工作站到高端游戲平臺，無論是在專業人士手中，還是屬于普通用戶，都能在PCMark Vantage里通過得分了解自己電腦的各組件性能強弱。筆者的測試基于硬盤測試部分。
PCMark Vantage的磁盤性能測試不同于前面幾款理論測試軟件，它是盡可能的模擬用戶在日常使用中的實際硬盤讀寫情況，包括vista啟動、各種程序啟動、文件搜索、大文件打開等等，這些應用沒有一樣是需要持續讀寫某一區塊的，基本上可以算作是隨機讀取各種小文件，因此對于硬盤的尋道時間特別敏感。
SATA2
SATA3
從測試結果看，希捷XT采用SATA3接口后，性能反倒降低了。究其原因，還是目前提供SATA3接口的主控芯片Marvell 9123的寫入性能低下所致。
至此，SATA3與SATA2的對比測試就此結束了，所有的測試成績進行分析對比后，可以得出以下結論：
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機械硬盤在傳輸率方面，受限于物理因素，不可能很快，接口帶寬即使是SATA（150MB/s）接口也能在很長一段時間內滿足其要求；
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雖然SATA3標準確立許久，但現今的常見的SATA3主控芯片Marvell 9123，還未能充分發揮SATA3的所有優勢；
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SATA3確立的意義，主要是改進NCQ的算法，進一步提高存儲性能，而600MB/s的峰值帶寬，對SSD類高速產品有所幫助。
對存儲產品來說，接口（外部傳輸率）如同賽道，有了無瓶頸的賽道，才能使性能（內部傳輸率）更好地發揮。而如果性能不濟，即便是無瓶頸的賽道也無用武之地。遺憾的是，近年來PC存儲的代名詞——硬盤，受限于物理因素，在性能上提升并不明顯。這也是SATA接口近年來沒有升級的根本原因。SATA3固然不錯，但對現今的硬盤產品來說，意義并不大。技術是發展的，前進的，IT產品更是如此，SATA3甚至未來的SATA4，可以說是給SSD這種高速存儲設備量身定做的，當然，硬盤也不會消失，只不過在存儲中的地位改變了而已，即從存儲代名詞變更為存儲盤，系統盤的重任則交由SSD取代！■<
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