SSD挑战百万文件 正确认识硬盘4K性能的意义

纯金处理器

小文件引起的大尴尬

相信大家都有过类似的经历：复制粘贴一个内含无数小文件的文件夹（如离线地图、游戏数据包等）时的速度极慢，但如果先将该文件夹压缩成一个压缩包再复制粘贴，你会发现速度又变得极快。很遗憾，我们在安装游戏时会产生大量小文件、数据备份时会遭遇大量小文件……日常应用中最最普遍的系统瓶颈（卡顿）几乎都是由无数个小文件引起的。因此，如何可以提高硬盘读写小文件的能力，无疑就是摆脱存储瓶颈的关键所在。

因量变而引起质变

理论上，SSD的4K性能将严重影响到小文件的读写性能。为了证明这一理论，笔者进行了3次“奇葩”的测试：

测试说明：为了突出4K性能对性能的实际影响，本次测试使用了东芝Q-PRO系列的128GB和256GB两款SSD硬盘（图1）。其中，256GB版的4K性能要优于128GB版（图2）。因此，我们可以将128GB SSD视为未4K对齐时的状态，而256GB SSD则可模拟已4K对齐时的状态。

第1次：分别在两块SSD中拷贝单文件大于1GB容量的电影，共22.4GB，合24个小文件;

第2次：分别在两块SSD中拷贝从KB到MB大小不等的图片，共24.8GB，合21745个小文件;

第3次：分别在两块SSD中拷贝单文件仅有23字节的txt文档，共25MB，合100万个小文件。

在第1次测试中，两块SSD的拷贝速度极为接近，可见大文件的读写对4K性能并不敏感。在第2次测试中，两块SSD的拷贝速度就体现出明显差距了，其中128GB版的SSD速度会从最初的250MB/s左右逐渐降到200MB/s左右（图3），而256GB版的SSD速度却始终稳定在290MB/s左右（图4），效率要比前者提高32%左右（见表）。

而最令人惊讶的就是第三次测试的结果。别看100万个txt小文件只有25MB大小，但它却占用了3.72GB的磁盘空间！此时，向128G SSD里拷贝这100万个小文件时的速度竟然只有56.9KB/s（图5），而256GB SSD的拷贝速度也仅有80.3KB/s（图6）。你没有看错，但是就是KB/s而不是MB/s！

看到这里，相信你已经了解海量小文件的威力了，而4K性能的强弱将直接影响到对大量小文件读写时的效率。虽然说测试3的环境太过极端，但测试2的情景相信大家都会经常面对吧？

先对齐还是后对齐

很多SSD用户都会遇到类似的尴尬：新买SSD装完系统后才发现忘记4K对齐了。此时我们只剩下两种选择：

1.为了避免已有数据影响性能而重新格式化硬盘再进行4K对齐;

2.在不影响已有数据的前提下使用软件进行后续4K对齐的补救（图7）。

那么，这两种先后的4K对齐顺序对SSD的4K性能有无影响呢？答案是没有影响。无论SSD内部有无数据，只要进行了4K对齐即可发挥出100%的性能。因此，我们大可不必担心网上盛传的类似“SSD必须在干净时4K对齐效果最好”的传言了。