差异明显 解析AHCI对固态硬盘的影响

    AHCI是一款增强硬盘性能的接口模式，但同时也是一个另不少用户为之抓狂的功能，尤其是对喜欢GHOST的用户，初学者由于不知道AHCI的缘故，进去WINPE系统之后，找不到硬盘，第一个反应不是硬盘工作模式选择错误，而是主板出了问题。在我们日常生活中，我们使用速度较慢的机械硬盘感觉不到AHCI的优点，当我们使用速度较快的固态硬盘时，AHCI却可以让固态硬盘速度更加快速,IOPS值更大。AHCI究竟是魔鬼还是天使？我们今天就去看看。

深度解析AHCI对SSD固态硬盘影响

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★为SATA硬盘而生 AHCI的设计初衷

    随着SATA接口的发展，经历了SATAI 1.5Gbps-3.0Gbps-6.0Gbps三个阶段，读写速度有飞跃的提升，并且固态硬盘可能在年底突破SATA6Gbps接口的极限速度。传统的IDE模式已经无法满足固态硬盘的新特性和性能突破需求，因此设计者开发了AHCI（Serial ATA Advanced Host Controller Interface），又名串行ATA高级主控接口/高级主机控制器接口。AHCI通过包含一个PCI BAR（基址寄存器），来实现原生SATA功能，因此它主要是给SATA接口硬盘使用。

    AHCI这项技术是在Intel的指导下，由多家公司联合研发的接口标准，它允许存储驱动程序启用高级串行 ATA 功能，如本机命令队列和热插拔，因此理论上它能最大能提高SATA硬盘约30%的速度。比如SATA硬盘具有NCQ技术，这款新硬盘技术的性能十分强大，简单来说开启它之后从一个程序跳到另一个程序时速度会更快，类似于英特尔的超线程技术。AHCI的优势在于它能够将NCQ技术充分发挥作用，或者说AHCI是现有的SATA硬盘主控接口中，除了复杂的磁盘阵列模式之外，最能发挥SATA硬盘性能。

英特尔敢取消IDE接口，但是主板厂商却不敢把IDE模式从BIOS中抹去

    IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。

    由于早期的IDE硬盘和IDE模式并不支持NCQ功能，因此当我们使用SATA硬盘时，如果要实现NCQ功能，则要在BIOS里选择AHCI模式。即使目前SATA设备成为主流的今天，英特尔敢把IDE接口从主板上消失，可是主板厂商却不敢得罪消费者和电脑城经销商，在BIOS里依然保留IDE模式。原因就在于IDE强大的生命力和兼容性，这点远非AHCI可以比拟。

★有多少台式机用户用的是IDE模式？

    SATA硬盘是在2006年出现，AHCI大致在945主板的时候开始大规模普及，它的使用时间并不久远。由于电脑城JS大多使用GHOST安装系统，而GHOST只能在IDE模式安装才可以识别出硬盘，而AHCI却无法识别硬盘。因此JS们对AHCI模式深恶痛绝。更为重要的是，电脑装机主要使用的是速度较慢的机械硬盘，即使机械硬盘工作在AHCI模式，对性能提升比较小，几乎无关痛痒。因此JS们放着先进的AHCI功能不用，反而倒退使用IDE模式进行装机。就如同美国的M16和前苏联的AK47步枪，纵使M16有诸多优点，但是实用的AK47更受欢迎。

    亲爱的网友们，您不妨在开机的时候按一下DEL，看一下爱机究竟是工作在AHCI还是IDE模式.

BIOS ACHI设置

    而笔记本电脑用户，则是最早接触AHCI概念的广泛群体。由于笔记本硬盘的性能长期积弱，可以增强硬盘性能的AHCI模式，让笔记本电脑厂商对它趋之若鹭。我们不难想象早期的5400转笔记本电脑硬盘，平均读取速度不超过50MB/s，严重拖累整机性能，至少AHCI能使笔记本硬盘性能获取小幅提升。最重要的是厂家预装操作系统，默认就是AHCI模式。

笔记本电脑用户最早体验AHCI硬盘工作模式

    不过真正感受到AHCI让硬盘性能质的飞跃却恰恰是在台式机。热衷探索的diyer们在台式机电脑上，使用速度飞快的固态硬盘，在不同的硬盘接口模式下，发现IDE和AHCI两种模式下有不成程度的差距。由于固态硬盘的寻道时间短，读写速度快，可以充分发挥NCQ的跳跃访问文件时的快速能力，更能发挥SATA接口的带宽速度优势。

AHCI可以充分发挥固态硬盘的性能

    随着大家深入使用，发现AHCI只要熟练操作，可以规避兼容性差的问题。比如在IDE模式下使用GHOST还原备份系统，然后再进入BIOS里切换成AHCI模式，不过之中的过程略显繁琐，一旦疏忽跳过BIOS界面切换硬盘工作模式，随之而来的就是遭遇重新启动机器，动则消耗10来分钟到20分钟的Win7自我修复功能，甚至个别时候系统崩溃，需要再次进行GHOST安装系统。

    下面让我们一起去看看AHCI的易用性方面如何，先介绍本次出场的电脑平台硬件介绍。

●技嘉GA-H67MA-UD2H-B3主板简介

　　技嘉GA-H67MA-UD2H-B3主板基于最新英特尔H67芯片组设计,其原生支持6个SATA磁盘接口，其中2个为原生SATA3.0 6Gbps，另外4个为SATAII 3Gbps接口。

技嘉GA-H67MA-UD2H-B3主板

    技嘉GA-H67MA-UD2H-B3主板为单芯片组设计，具备4根内存插槽，可以组建交火。由于英特尔对不带K字的处理器锁频，因此这块主板无法超频，失去了娱乐性。

技嘉GA-H67MA-UD2H-B3主板接口

　　技嘉GA-H67MA-UD2H-B3主板并没有原生USB3.0接口，而是通过第三方NEC USB3.0转接芯片实现。SATA3.0接口原生只有2个。

  
技嘉GA-H67MA-UD2H-B3主板特写

技嘉GA-H67MA-UD2H-B3主板的SATA硬盘接口

　　技嘉GA-H67MA-UD2H-B3主板共有5个SATA硬盘接口，其中三个蓝色硬盘接口为SATAII 3Gbps，2个白色硬盘接口为原生SATA3.0 6Gbps接口。由于该主板只有原生SATA 6Gbps接口，无需考虑第三方芯片干扰问题，因此接驳白色接口即可。

● 测试硬件与软件系统环境介绍

　　本次测试采用英特尔i5 2300四核+技嘉H67主板平台，它们都支持目前速率最快的SATA3.0 6Gbp/s接口，并且都是目前各自阵营中同档次的对应产品。下面是具体平台介绍。

测 试 平 台 介 绍
中央处理器
	Intel i5 2300
	（四核 / 100MHz*28 / 6MB共享L3缓存 ）
内存模组	威刚极速飞龙4GB DDR3-2400套装
	（2GB / DDR3-2400 / CL=7/单根）
主板
	技嘉GA-H67MA-UD2H-B3
	（Intel H67 Chipset / BIOS版本号：F1）
显示卡
	镭风Xstorm HD6850
	（Cayman Pro / 核心:775MHz / 显存:4000MHz / GDDR5）
硬盘	希捷 7200转 7200.12 1TB
	（1TB / 7200RPM / 64M缓存  / 50GB NTFS系统分区）
电源供应器	康舒R88 600W电源
	（ATX12V 2.31 / 850W）
显示器	MAG GML2457
	（24英寸LCD / 1920*1080分辨率）

● 测试系统的软件环境

操 作 系 统 及 驱 动
操作系统	Microsoft Windows 7 旗舰版
	（中文版 / 版本号7600）
主板芯片组驱动	Intel H67 Chipset fot Win7 旗舰版
	（WHQL / 版本号 9.2.0.1015）
显卡驱动
	Catalyst 11.5 for Win7 旗舰版
	（WHQL / 版本号 11.5）
桌面环境	1920*1080_32bit 60Hz

 

● 测试软件介绍

测试软件
底层测试	HD Tune 4.60 / ATTO Benchmark
	AS SSD Benchmark 1.5
	HD-Tach V3.04
基准测试
	PCMark Vantage 1.00
游戏测试	《使命召唤6》

●测试所需要的配件：

希捷7200.12 1TB机械硬盘和镁光C300 64GB固态硬盘

　　本次评测主要使用希捷1TB机械硬盘作为主盘，并且配备了镁光C300 64GB固态硬盘。由于镁光C300 64GB固态硬盘进行评测时需要擦写数据，里面数据会丢失，因此不适合作为主盘进行评测，我们将镁光C300 64GB固态硬盘挂靠在希捷1TB接卸硬盘作为副盘使用。

★AHCI软装Win7系统如履平地

　　软装是通过安装盘或者将安装盘制作成镜像写入优盘来正常安装。
　　特点：正常安装，系统稳定，兼容性好，安装速度较慢。

我们通过优盘来安装Win7操作系统

AHCI模式下顺利进入安装界面 

   
AHCI模式下也能识别硬盘

顺利将Win7系统文件写入硬盘进行安装

不到半小时，使用软装办法安装完Win7系统

    软装操作系统的实质是将Win7安装系统整体制作成镜像存放在光盘或者优盘里。在安装过程中，安装程序会自动加载SATA设备驱动，因此AHCI模式得以识别出硬盘。即使在AHCI模式下也能轻松完成安装Win7，但是过程时间长，整体安装效率比较低，且纯净版本没有集成常用软件。

★GHOST硬装Win7 AHCI碰壁

    硬装是指将安装光盘和系统制作成GHOST镜像拷贝在计算机上，通过光盘or优盘引导软件来安装或者还原镜像，速度较快。

笔者使用优盘通过WinPE界面来硬装Win7系统

1,AHCI模式

　　我们使用优盘进入WinPE界面，但无法在WinPE系统下寻找不到任何硬盘，只能找到优盘。

06年以后上市的主板一般默认即为AHCI模式，不需要进入BIOS

AHCI工作模式下，在WinPE的磁盘管理中找不到硬盘

在WinPE系统中“我的电脑”同样无法寻找到硬盘盘符

    笔者在AHCI模式下进入WinPE系统，却找不到硬盘。即使启动GHOST软件，也无法还原镜像。

2,IDE模式

手动进入BIOS选择IDE硬盘工作模式

在IDE模式下，磁盘管理中可以映射硬盘盘符

在“我的电脑”中也可以看到硬盘盘符。

    笔者在IDE模式下进入WinPE系统，可以找到硬盘，因此可以通过GHOST软件还原镜像。我们不难得知为什么AHCI在电脑城中不受欢迎的原因，在WinPE下无法找到硬盘，也就无从谈起GHOST使用。而GHOST安装系统省时省力，是JS们安装还原系统镜像的首选。AHCI由于兼容性问题败下阵来。

    下面我们一起去看看AHCI和IDE模式下，它们的性能有什么区别，真的能有30%的性能差距么？！

● 底层测试：HD Tune读写速度性能测试　

　　HD Tune是一款硬盘性能诊断测试工具。它能检测硬盘的传输率、突发数据传输率、数据存取时间、CPU 使用率、健康状态，温度及扫描磁盘表面等。另外，还可详细检测出硬盘的固件版本、序列号、容量、缓存大小以及当前的传送模式等。

“H67芯片组+IDE模式”的HD Tune读性能测试

“H67芯片组+AHCI模式”的HD Tune读取性能测试

“H67芯片组+IDE模式”的HD Tune写入性能测试

“H67芯片组+AHCI模式”的HD Tune写入性能测试

AHCI和IDE两种模式的HD Tune读写性能测试分析对比

　　在HD Tune读写速度测试中，镁光C300 64GB固态硬盘在两个平台表现并没有想象中30%的差距那么大。黄色柱状图代表的“H67芯片组+AHCI模式”读取速度测试略占优势，但是和IDE模式差距较小；红色柱状图代表的“H67芯片组+IDE模式”，它的写入速度反而略胜一筹，但是和AHCI模式处于同一水平线上。

●HD Tune随机文件存取测试

　　HD Tune是一款硬盘性能诊断测试工具。它能检测硬盘的传输率、突发数据传输率、数据存取时间、CPU 使用率、健康状态，温度及扫描磁盘表面等。另外，还可详细检测出硬盘的固件版本、序列号、容量、缓存大小以及当前的传送模式等。

  
“H67芯片组+IDE模式”的HD Tune随机读取/写入IOPS

  
“H67芯片组+AHCI模式”的HD Tune随机读取/写入IOPS

AHCI和IDE两种模式的HD Tune IOPS 性能测试分析对比

　　在HD Tune IOPS 随机存取测试中，镁光C300 64GB固态硬盘在黄线代表的“H67芯片组+AHCI模式”表现出色，4K写入大幅超越了“H67芯片组+IDE模式”，4K写入也有将近1000IOPS的优势。可见“H67芯片组+AHCI模式”在同一时间写入海量数据的能力更为强悍。

●AS SSD Benchmark性能测试

　　AS SSD Benchmark是一个专门为SSD测试而设计的软件。

“H67芯片组+IDE模式”的AS SSD读写性能

“H67芯片组+AHCI模式”的AS SSD读写性能

HCI和IDE两种模式的AS SSD读写性能测试分析对比

    在AS SSD测试中，我们看出“H67芯片组+AHCI模式”的连续读取速度依然最快，达到337.43MB/秒；“H67芯片组+IDE模式”的读取速度稍逊，差距只有11MB/秒左右。在写入速度测试中，两种模式大体相当。

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“H67芯片组+IDE模式”的AS SSD随即读取测试

“H67芯片组+AHCI模式”的AS SSD随即读取测试

AHCI和IDE两种模式的AS SSD随机读取测试分析对比

　　在4K随机读取/写入测试中，“H67芯片组+ACHI模式”和“H67芯片组+IDE模式”差距在800-1200。在“多任务下读取4KB文件”测试中，“H67芯片组+IDE模式”的多任务随机读取差距相当大，几乎有6倍的差距。由于IDE模式在设计之初，并没有考虑多任务随机读取，因此大幅落后也在意料之中。

●ATTO最大读取差距只有36MB/秒

　　ATTO Disk Benchmark是一款优秀且免费的磁盘基准测试软件，支持对稳定性/突发性传输速率进行读写测试，适用于常规硬盘、RAID、USB闪存盘、移动存储卡等产品的读写性能测试。

“H67芯片组+IDE模式”的ATTO DiskBench读写测试

“H67芯片组+AHCI模式”的的ATTO DiskBench读写测试

AHCI和IDE两种模式的ATTO DiskBench读写测试分析对比

　  在ATTO DiskBench读写测试中，“H67芯片组+AHCI模式”表现好于IDE模式，其最大读取速度达381MB/秒，写入速度因为厂家限速，只有79MB/秒；“H67芯片组+IDE模式”最大读取速度差距较小，只有36MB/秒，写入速度和AHCI模式持平。

● HD Tach平均读取性能

　　HD Tach是一款常用的存储器测试工具。其不仅能够测试存储产品的平均传输率，而且可以同时检查出CPU占用率、突发传输速度等其他项目。HD Tach的读速度测试不依赖于文件系统，曲线成绩基本相当于硬盘内部传输速率测试。

“H67芯片组+IDE模式”的HD Tach速度测试

“H67芯片组+AHCI模式”的HD Tach速度测试

AHCI和IDE两种模式的测试分析对比

　　在HD Tach平均速度测试中，镁光M4 64GB固态硬盘在两种硬盘工作模式下体现的性能差距依旧不明显。“H67芯片组+AHCI模式”表现虽然占优，但是领先幅度不足10%，其平均读取速度为337.8MB/秒，突发读取速度达到350.9MB/秒；“H67芯片组+IDE模式”落后但是差距较小，平均/突发读取速度分别落后24.6MB/秒和34.7MB/秒。

● PCMark Vantage基准测试

　　本次测试使用的是Futuremark正式发布的“PCMark Vantage”，而且这个新版本是专为Windows Vista 32/64-bit打造，不再支持Windows 2000/XP。

　　PCMark Vantage测试项目包括使用Windows Defender、《Alan Wake》游戏、图像导入、Windows Vista启动、视频编辑、媒体中心使用、Windows Media Player搜索和归类，以及以下程序的启动：Office Word 2007、Adobe Photoshop CS2、Internet Explorer、Outlook 2007等共八个项目。

“H67芯片组+IDE模式”的PCMark Vantage测试，得分33410

“H67芯片组+AHCI模式”的PCMark Vantage测试，得分41217

AHCI和IDE两种模式的PCMark Vantage测试分析对比

　　在PCMark Vantage评测软件的HDD Score测试分析对比中可以看出，“H67芯片组+AHCI模式”以41217分高居第一；采用“H67芯片组+IDE模式”位居第二，分数差距达到7807。

●《使命召唤6：现代战争2》

    对于喜欢FPS（第一人称射击）游戏的玩家来说使命召唤第四代《使命召唤4：现代战争》记忆犹新，它以出色的画面表现与真实的战场气氛渲染赢取了无数玩家的好评。作为现代战争的续作《使命召唤6：现代战争2》，在研发过程便被众多玩家所期待。

“H67芯片组+IDE模式”的《使命召唤6》游戏加载时间

“H67芯片组+AHCI模式”的《使命召唤6》游戏加载时间

《使命召唤6》游戏加载时间对比分析

    通过《使命召唤6》游戏加载时间分析对比，“H67芯片组+AHCI模式”的加载时间明显缩短，由于固态硬盘的IOPS值决定游戏的加载时间，AHCI硬盘工作模式下，IOPS值提升明显，多线程4K读取IOPS值有高达6倍的差距，可见在读取大容量游戏数据时，AHCI模式确实占有得天独厚的优势。

全文总结：

    我们从上叙测试中可以看到，在AHCI硬盘工作模式下，速度处于主流的镁光C300 64GB固态硬盘的读取性能提升并不明显，但是IOPS值提升却相当可观。尤其是SATA接口硬盘具备NCQ功能，机械硬盘体现不明显，但是固态硬盘却可以在AHCI模式下，将NCQ功能发挥的淋漓尽致，显著增强多任务情况下硬盘的性能。

NCQ的应用能够大幅度减少硬盘无用的寻道次数和数据查找时间

    IDE硬盘工作模式诞生之初，针对的是速度较慢的IDE接口硬盘。由于现在不少IDE接口的光驱和硬盘仍然在使用，同时也为了提高设备的兼容性，通过BIOS预留IDE工作模式，SATA接口硬盘也同样可以运行在IDE硬盘模式。

    而机械硬盘的读取速度慢，IOPS值只有两位数。因此在AHCI模式下提升更加有限。

    AHCI模式在安装系统时需要安装SATA驱动，在兼容性不如IDE模式。但是AHCI却有一项实用技术，就是开启了主板的磁盘控制器（部分主板拥有一个以上的磁盘控制器）的AHCI功能，正确安装操作系统和驱动程序后，我们就可以在运行操作系统的时候，对该控制器下的SATA/eSATA设备进行轻松的热插拔操作，和优盘一样方便。

    先进的AHCI和实用的IDE硬盘工作模式，只要我们对它们的有一定的了解，灵活掌握运用各自的优缺点，可以很好的帮助我们安装系统，提高电脑的硬盘性能。