超极本(UltraBook)对身材的极致要求,需要所有内部配件都尽可能“缩水”。其中体积大的硬盘自然是首当其冲的改革对象。为此,各存储厂商都陆续推出了更薄的7mm 2.5英寸硬盘。特别是7mm 2.5英寸HDD产品的大量出现,为降低超级本成本提供了新选择。未来,随着超极本和超薄本的壮大,7mm超薄硬盘必有更多用武之地。现在,让我们先来认识下7mm的先行者。
Q1 将SSD集成在PCB上,或者采用mSATA SSD,可满足超极本对身材和性能的双重高要求。为何还要大面积推广7mm 2.5英寸标准?
A1:SSD形态容易改变,能做得很小巧。但是SSD成本较高,没法让主流机型拥有足够大的存储空间。而且采用SSD的超极本售价普遍较高,不利于向主流市场推广。推广7mm甚至更薄的标准,则让高容价比的2.5英寸HDD硬盘有机会入住超极本之类的超轻薄平台。
Q2 实现7mm 2.5英寸容易么?SSD和HDD各自的挑战点在哪?
A2:2.5英寸HDD想在9.5mm基础上进一步瘦身绝非易事。你必须保证马达厚度减小的同时,还能足够稳定和低噪。其次,7mm决定了HDD内只能容纳下单张磁盘,要想获得足够大的容量,就必须提高单碟容量。再者,如何保证低耗、低噪也相当棘手。
SSD瘦身难度较小,主要改进封装和外壳。将闪存颗粒、缓存和主控都设计在PCB板的一面,就能让内部结构足够薄。剩下的,则是将外壳厚度控制到7mm。传统的塑料材质廉价、易加工,但强度不够。因此,你会看到7mm SSD多采用成本稍高的超薄金属外壳。
Q3 7mm是2.5英寸HDD的极限么?未来超极本是否会大量使用HDD?
A3:根据IDF 2012上的消息,英特尔已经在着手研制5mm超薄HDD的规范。不过初步爆料显示,小于7mm的硬盘将不再具备标准的SATA接口,而是模块化外置接口。从标准SATA接口这个角度来说,7mm基本上是2.5英寸硬盘的极限了。当然,从英特尔积极推广、研究超薄HDD来看,超极本等轻薄设备显然对此类HDD有强烈需求。据Digitimes预测,今年2季度以后,超极本预装HDD的数量就有望超过SSD。
Q4 7mm的2.5英寸硬盘在规格上和9.5mm产品相差大么?
A4:总的来看,7mm薄盘产品中HDD的规格都相对较低,转速以5400r/min居多,而且缓存容量更是明显偏少,少的只有8MB,这可能是为了尽量降低功耗和发热。但是这会大多程度的影响硬盘性能呢?留待测试来考察。
相对HDD产品,7mm SSD硬盘则没有太多功耗上的顾忌。规格上全面向主流产品看齐,特别是缓存容量,至少都有256MB,多的达到512MB。SATA接口也全都使用了SATA 6Gb/s规格,以大程度满足SSD硬盘的I/O需求。
PCB两面都安置了元件,这使PX-256M3P的外壳设计必须更薄,才能将整体厚度控制到7mm。实际上XP-256M3P的外壳采用了节省空间的外部扣合设计,这能让它在保证一定外壳厚度的情况下,将产品的整体厚度控制在7mm。不过它的外观整体感没有三星830出色。
价格:2499元
尺寸:100mm×69.85mm×7mm
缓存:512MB,DDR3 1333
接口:SATA 6Gb/s
浦科特PX-256M3P选用了东芝的24nm 256Gb Toggle DDR存储颗粒,其耐用性比830使用的三星27nm颗粒更好。而主控方面,浦科特并没有选择备受推崇的SandFocre产品,而是选用了改进型的Marvell 88SS9174主控。配合上大容量的DDR3缓存,其性能,特别是写入性能应该比三星的方案更值得期待。
三星830 SSD PCB布局。你能看到包括闪存颗粒、主控在内的所有元件都安放在PCB的一面,这使得830 SSD的内部结构相当薄,厚度不超过3mm。
价格:2499元
尺寸:100mm×69.85mm×7mm
缓存:256M,DDR2 800
接口:SATA 6Gb/s
作为上游厂商的产品,三星830拥有比较突出的特色,其内部从颗粒、缓存到主控全由自己生产。不过相比同类的256GB薄盘SSD来说,三星830的缓存系统较薄弱,只配置了256MB的DDR2。这可能会影响产品的性能发挥,特别是写入性能的发挥。而且三星27nm Toggle闪存颗粒的可擦写次数仅3000次,比主流的5000次要低不少,耐用性是个问题。
相对来说,7mm 2.5英寸HDD中Momentus Thin主控方案的缓存规格强。但它的单碟容量则是低的,这会明显影响性能。
价格:359元
尺寸:100.55mm×70.1mm×7mm
缓存:16MB
转速:7200r/min
接口:SATA 3Gb/s
读写/待机功耗:1.6W/0.66W
寻道/待机噪音:2.3分贝/2.1分贝
希捷Momentus Thin算是7mm硬盘中的前辈,在超极本产品上市前,它就已经驰骋卖场了。Momentus Thin家族包含了5400r/min和7200r/min两条产品线,本次我们测试的Momentus Thin 320GB是全家族中规格高的一款,它拥有7200r/min的转速和16MB的缓存容量。可以看到,相比主流的9.5mm 2.5英寸硬盘,它的规格并没有因为厚度的降低而明显缩水。
Marvell 88i9346-TFJ2主控。这颗主控可谓久经西部数据的考验,在桌面级万转产品和单碟1TB绿盘中均有使用。和Z5K500不同,Scorpio Blue采用的是三星的DDR2颗粒,相对性能和功耗都要比DDR更好,但容量也偏小,只有8MB。
价格:439元
尺寸:100.2mm×69.85mm×6.8mm
缓存:8MB
转速:5400r/min
接口:SATA 3Gb/s
读写/待机功耗:1.4W/0.13W
寻道/待机噪音:2.2分贝/1.7分贝
Scorpio Blue系列硬盘有500GB和320GB两种容量,转速都为5400r/min,我们测试的是采用500GB单碟容量的型号。这也是当前2.5英寸7mm薄盘中,容量大的类型。此外,西部数据新的ShockGuard技术,将Scorpio Blue运行中抗冲击的能力提高到400G(2ms),这在所有同类产品中是出色的。
让人比较意外的是Z5K500竟然采用了DDR缓存,而不是主流的DDR2。DDR在性能和功耗控制上都不及DDR2,用在7mm薄盘上不太合理。
价格:469元
尺寸:100mm×7mm×7mm
缓存:8MB
转速:5400 r/min
接口:SATA 3Gb/s
读写/待机功耗:1.6W/0.55W
寻道/待机噪音:2.1分贝/1.9分贝
日立Z5K500并不是日立7mm 2.5英寸家族中的顶级型号,它的转速和缓存容量均大幅落后于Z7系列产品(7200r/min,32MB)。但是其噪音表现则是日立7mm 2.5英寸硬盘中好的,单碟容量也是当前2.5英寸HDD中高的500GB规格。
测试平台主要配件一览 | |
处理器 | Core i7 3770K |
主板 | 技嘉GA-Z77X-UD5H |
内存 | 金邦DDR3 1600 4GB×2 |
主硬盘 | 英特尔520 SSD 240GB |
主流7mm HDD中,谁的性能出色?
主流7mm SSD性能水平如何,比主流7mm HDD高多少?
7mm HDD针对功耗的优化是否有效,相比SSD,HDD硬盘的功耗是否令人满意?
三款7mm 2.5英寸硬盘测试成绩一览表 | |||
(速度单位:MB/s,时间单位:ms) | Scorpio Blue | Momentus Thin | Z5K500 |
PCMark 7 硬盘子项 | 1558 | 1673 | 1415 |
HD Tune 4KB随机读速度 | 0.237 | 0.22 | 0.202 |
HD Tune 4KB随机读平均延迟 | 16.46 | 17.51 | 19.31 |
HD Tune 64KB随机读速度 | 3.62 | 3.6 | 3.064 |
HD Tune 64KB随机读平均延迟 | 17.29 | 17.36 | 20.4 |
HD Tune 1MB随机读速度 | 35.48 | 34.62 | 28.51 |
HD Tune 1MB随机读平均延迟 | 28.19 | 55.79 | 35.07 |
CrystalDiskMark(单位MB/s) | |||
seq(读/写) | 100.3/99.91 | 110.6/108.7 | 70.63/70.11 |
512KB(读/写) | 36.37/56.25 | 37.5/47.6 | 32.45/32.03 |
4KB(读/写) | 0.539/1.486 | 0.487/0.746 | 0.477/1.025 |
4KQD32(读/写) | 1.357/1.171 | 1.026/0.725 | 1.044/1.009 |
各7mm 2.5英寸HDD产品间的性能差异比较明显。看似规格相近的日立Z5K500和西部数据Scorpio Blue 500GB,在测试中的差距颇大。Z5K500的持续读、写速度都比Scorpio Blue 500GB慢了30MB/s左右。希捷Momentus Thin在转速和缓存上的规格是7mm薄盘中高的,我们对它的性能颇为期待。但它的测试结果却并不理想,持续传输速度仅和Scorpio Blue相当,这应该受到单碟容量较小的影响,比较好理解。而读写延迟上它依旧落后于5400r/min的Scorpio Blue则有些意外。原本转速上的明显优势,应该让Momentus Thin的读写延迟表现更出色才对。而现在看来,综合性能出色的7mm 2.5英寸HDD反而是转速稍低的西部数据Scorpio Blue。它兼备同规格产品中大的容量,和相对更出色的性能。
两款7mm 2.5英寸SSD测试成绩一览表 | ||
(速度单位:MB/s,时间单位:ms) | 三星830 | PX-256M3P |
PCMark 7 硬盘子项 | 5287 | 5357 |
HD Tune 4KB随机读速度 | 80.18 | 59.18 |
HD Tune 4KB随机读平均延迟 | 0.048 | 0.066 |
HD Tune 64KB随机读速度 | 306.89 | 313.79 |
HD Tune 64KB随机读平均延迟 | 0.203 | 0.322 |
HD Tune 1MB随机读速度 | 384.91 | 480.66 |
HD Tune 1MB随机读平均延迟 | 2.59 | 4.4 |
CrystalDiskMark(单位MB/s) | ||
seq(读/写) | 514.9/410.7 | 518.5/411.5 |
512KB(读/写) | 332.5/240.8 | 395/405 |
4KB(读/写) | 24.4/86.33 | 28.17/73.5 |
4KQD32(读/写) | 302.6/150.2 | 300.9262.2 |
三星830和浦科特XP-256M3P的主控都是8通道设计,两者使用的闪存也都是20nm级别的Toggle颗粒,所以两者在读取性能上的差异相当小。而真正考验主控芯片调度性能的,主要是连续写入的应用场景,特别是多队列深度的写入应用。在CrystalDiskMark的32队列深度的写入测试中你会发现,三星830和浦科特XP-256M3P的性能差距就相当明显,前者的性能不到后者的2/3。这说明Marvell 88SS9174主控加512MB DDR3缓存的方案显然比三星的主控方案要强得多。(关于两款SSD产品的更多详细测试,请参见本刊《速度竞赛 三款256GB高端固态硬盘大比拼》一文。)
当然,相比HDD来说SSD的性能优势都是相当明显的。特别是读取速度,根据文件块大小的不同,SSD能比HDD快5倍到100多倍。
各7mm 2.5英寸硬盘功耗测试成绩表 | |||||
电压恒定为5.14V | Samsung830 | PX-256M3P | Scorpio Blue | Momentus Thin | Z5K500 |
电流:A(待机/读写) | 0.07/0.226 | 0.069/0.33 | 0.045/0.46 | 0.16/0.56 | 0.05/0.43 |
功耗:W(待机/读写) | 0.359/1.162 | 0.355/1.696 | 0.231/2.364 | 0.822/2.878 | 0.257/2.21 |
在我们以往的测试中,不论是桌面平台的硬盘产品还是移动平台的硬盘产品,HDD的功耗都成倍高于SSD。而在7mm 2.5英寸产品上,我们看到HDD产品的进步非常明显。特别是两款号称重点针对超极本优化的产品—西部数据Scorpio Blue和日立Z5K500。它们的待机功耗甚至比SSD产品更低,读写时的功耗也并不比SSD产品高多少,1W甚至不到1W。这证明了WhisperDrive等优化技术的成功,也扭转了HDD产品在功耗上的巨大劣势。相对来说,使用7200r/min马达的希捷Momentus Thin功耗要高一些,特别是待机功耗上明显高于其他四款产品。
三星530U3B-A04 | |
处理器 | Core i3 2367M |
芯片组 | HM65 |
内存 | DDR3 1333 4GB |
硬盘 | 日立Z5K500 500GB |
SSD缓存 | SanDisk iSSD P4 16GB |
加速技术 | RST;RCT;ExpressCache |
不论是超极本还是普通笔记本电脑用户,总有人会在容量和性能之间纠结。不是嫌硬盘太慢,就是抱怨SSD太小。因此,不少用户都想在购机后根据需求而更换硬盘。2.5英寸7mm薄盘的标准化让许多超极本也拥有了换盘的可能性。实际上当前超极本的存储系统类型主要有以下4类。
使用mSATA SSD硬盘,它比2.5英寸硬盘更小,但是通用性更差。例如戴尔的XPS X321L等。
使用7mm超薄 2.5英寸HDD硬盘配合小容量SSD组建混合加速系统。这类型多出现在入门级超极本上,兼顾容量、性能和价格。其中小容量SSD的形态并不固定,可以是整合在PCB板上的,例如三星530U3B-A04。
使用标准SATA接口的7mm 2.5英寸SSD硬盘。例如宏碁的S3 951系列的高配型号。
直接将闪存颗粒集成在PCB板上。这类方式主要用在外形极致轻薄的机型上,多定位高端,讲求整体设计感,存储系统不能自行更换。例如华硕的Zen book等。
从图上你能看出,允许我们更换硬盘的主要是第2类和第3类。其中为了换取高性能,把HDD换为SSD(从2到3)的情况居多。而为了大容量将SSD换为HDD的相对较少。由2到3,将HDD换为SSD后,原来集成的小容量SSD还有用么,能和SSD组成加速系统么?接下来我们在三星530U3B-A04超极本上上模拟了这种换盘过程,并测试了换盘前后的性能变化,希望给打算换盘的超极本用户一个较为实际的参考。
将530U3B-A04原配的日立Z5K500换成三星830 256GB,你需要花费约5.5倍Z5K500的价格,并损失一半的存储容量。
换盘后,正确安装好系统、驱动和三星Easy Setting等工具软件,你会发现即使使用SSD,RST快速启动技术也依旧保持着运行状态。同时在三星的Easy Setting软件管理界面中,依旧允许你开启ExpressCache加速技术。此时你能通过软件管理界面看到,用于加速的SSD缓存中,常驻的系统加速数据明显比使用HDD时少。接下来,我们用理论性能测试软件加实际应用体验的方式,测试了换盘后,开启加速与否对存储系统性能的影响。
换盘前后系统理论性能对比测试成绩表 | ||
(速度单位:MB/s,时间单位:ms) | 三星830 | 日立Z5K500 |
PCMark 7 硬盘子项 | 5234 | 2416 |
HD Tune 4KB随机读速度 | 60.192 | 6.999 |
HD Tune 4KB随机读平均延迟 | 0.064 | 0.56 |
HD Tune 64KB随机读速度 | 293.5 | 104.42 |
HD Tune 64KB随机读平均延迟 | 0.212 | 0.6 |
HD Tune 1MB随机读速度 | 397.75 | 285.067 |
HD Tune 1MB随机读平均延迟 | 2.517 | 3.5 |
CrystalDiskMark(读/写,MB/s) | ||
seq | 506.1/401.1 | 85.41/89.08 |
512KB | 334.7/235.3 | 29.97/29.19 |
4KB | 23.09/50.09 | 0.364/0.702 |
4KQD32 | 120.6/89.98 | 0.628/0.707 |
开启加速技术前后SSD系统性能对比测试成绩表 | ||
三星830 | ExpressCache开启 | ExpressCache关闭 |
CrystalDiskMark(读/写,MB/s) | ||
seq | 504.1/399.1 | 512.1/405.1 |
512KB | 334.7/236.3 | 331.7/235.3 |
4KB | 24.09/50.09 | 23.09/57.09 |
4KQD32 | 120.6/89.98 | 119.6/89.15 |
这个环节没什么好说的,SSD系统占尽了优势。不论是小文件随机读写性能,还是大量文件持续传输速度。换用SSD后,系统的性能都获得了成倍的提升。而且,不论开启加速技术与否,对SSD系统的性能都基本没有影响。只是对比起先前的测试结果,三星830 SSD在超级本上的性能表现比桌面平台要差。特别是写入性能,有接近一半的性能跌幅,估计是移动芯片组的磁盘控制器性能不及桌面平台造成的。
和理论测试的情况截然不同,实际应用测试中,SSD和HDD混合加速系统的差距并不大。特别是针对英特尔重点强调的开机速度和休眠唤醒速度方面,HDD混合加速系统甚至能获得比SSD系统更出色的性能。其中,在睡眠唤醒测试中SSD系统明显不如HDD混合加速系统的情况引起了我们的注意。难道是加速技术的效果超越了直接使用SSD?在之前的理论性能测试中,我们对比了开、关加速技术前后SSD系统的测试成绩,结果显示几乎没有任何影响,所以我们在随后的体验测试中关闭了加速技术。现在,为了验证唤醒测试的结果,我们再次开启所有加速技术,看看RST是否对SSD系统也有作用。结果很明显,开启加速技术后SSD系统的睡眠唤醒速度要比之前还快50%左右,并以微弱优势反超开启加速的HDD混合系统。经过多次测试结果都如此,显然这并非测试误差。这说明RST快速启动对SSD系统也是有效的。虽说,SSD系统的唤醒速度原本就只有2、3秒,即使提速50%到1.3秒也没什么明显的体验差异。但聊胜于无,既然有加速效果,我们又有什么理由拒绝启用它呢?
从先前的测试中你能看到,换盘后,用三星830加小容量SSD开启ExpressCache几乎没什么作用。但用此组合开启RST,则有明显的加速效果,特别是睡眠唤醒速度。
而其他诸如应用软件的开启和游戏类应用的加载方面,拥有ExpressCache加速技术的HDD混合加速系统也能获得较快的速度。理想状态下能和换为SSD后的系统处于同一水平线上。需要注意,这种理想状态需要用户重复开启同一应用多次,让ExpressCache技术记住你的使用习惯才能大程度地发挥出加速效果,这和英特尔的SRT技术大同小异。对第一次开启的应用,HDD系统则会比SSD慢不少。当然,实际使用中,大多数用户的应用相对固定,获得加速效果的HDD系统响应速度并不会明显落后于SSD。只有在文件拷贝复制时,SSD系统才能体现出明显优势。所以我们认为,对加速技术支持得较好的超极本来说,将HDD混合加速系统更换为SSD并不值得推荐。
实践证明,得益于加速方案的逐渐成熟,HDD混合加速系统已能满足超极本7秒内休眠唤醒的“硬性”要求。实际上,开启加速技术的HDD系统已能获得接近SSD系统的表现。因此,花费不菲的资金,损失成倍的存储容量把HDD换成SSD并不划算。而且在以往的我对比测试中,SRT系统的性能与SSD相当接近。而测试平台使用的三星ExpressCache加速技术效果明显不及SRT。若全面支持SRT加速的IVB平台在超极本上普及开来,那么HDD混合加速系统和SSD之间的性能差距将更小,这样的换盘显然会更加费力不讨好。
换盘前(Z5K500)、后(三星830)系统体验测试成绩对比表 | ||
三星830 256GB | 日立Z5K500 | |
Windows 7 64bit旗舰版开机耗时 | 10.5s | 11.9s |
睡眠恢复速度 | 2.7s | 1.9s |
Photoshop CS5启动耗时 | 4.2s | 5.1s |
《尘埃3》启动耗时 | 41.2s | 43.8s |
《暗黑破坏神Ⅲ》启动耗时 | 17.5s | 20.3s |
当然,除了本次我们测试的将HDD换成SSD的方式外,可能还会有用户嫌弃SSD的容量不够而将它换成HDD。一般来说,采用SSD方案的超极本都不会再在主板上集成小容量SSD了。有些机型会预留一个额外的mSATA接口,这种情况比较理想,建议用户在换盘的时候将mSATA也利用起来,换成大容量HDD加小容量SSD的组合。HDD建议使用单碟500GB的产品,SSD选16GB的mSATA就行了。这种换盘后的效果基本就和530U3B-A04的原配系统相当,体验上不会比SSD系统差太多,且兼顾了大容量。而大多数机型则是没有额外的mSATA接口,为了更大的容量不得已而将SSD换成HDD,那你的超极本将失去所有加速技术,体验感会明显降低,也不是个值得推荐的换盘方式。