CPU分整数浮点运算、SSD分顺序随机读写,决定性能的到底是哪个?

随着AMD第三代锐龙处理器的上市,整数和浮点运算又成了DIYer们谈论的热点话题。与此同时,PCIe 4.0固态硬盘在只提高顺序读写、随机读写却无长进的情况下是否具备购买价值也成为一个争论点。


「浮点运算」CPU分整数浮点运算、SSD分顺序随机读写,决定性能的到底是哪个?

CPU的整数与浮点运算:

ZEN2架构改进了浮点运算效能,因而可以提供更好的游戏效能。不过在现实中很难说一个软件程序是用整数运算还是浮点运算,除了一些比较特殊的测试软件:早些年AMD浮点效能不好的时候经常主动跟英特尔比拼Fritz Chess Benchmark象棋测试,因为这个测试主要使用整数运算。


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SuperPI测试则大量应用到了浮点运算,据小编了解到的信息,目前第三代锐龙处理器还是未能在SuperPI测试中打赢英特尔。这或许是因为SuperPI是一个单线程的测试,而AMD在主频上比较吃亏,同时更多的核心数量也不能转化为优势。


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当然,实际的应用程序远比理论测试要复杂,CPU指令集、缓存命中率、软件优化等等都会影响到最终的使用速度。AMD已经通过Ryzen 3000实现迎头赶上的目标,在渲染与转码等一些工作中也具备明显的优势,但要在游戏性能上全面超越英特尔,依然有一段路要走。

固态硬盘的顺序与随机读写:


「浮点运算」CPU分整数浮点运算、SSD分顺序随机读写,决定性能的到底是哪个?

硬盘顺序与随机读写的区分比较简单,如果访问的存储地址是连贯的即为顺序存取,反之就是随机存取。


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顺序读写就像是老式磁带,无论读取还是写入都是连贯进行。如果要访问不连续的位置,快进快退都比较费事。


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机械硬盘采用覆盖有磁性材质的圆形盘片记录数据,连续读写时磁头不动、盘片旋转即可。随机读写则需要磁头臂快速摆动进行寻道作业,受限于它的机械工作原理,机械硬盘的随机读写效能依然低下。


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随着东芝在上世纪80年发明的闪存不断进化,人们终于有机会在2010年左右用上由闪存芯片充当存储介质的固态硬盘。摆脱了机械限制的固态硬盘提供了百倍以上于机械硬盘的随机读写效能。下图是东芝TR200 480GB固态硬盘使用的BiCS闪存颗粒。


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由于Windows在写入数据时采用见缝插针的原则,并不会主动对齐地址,再加上程序是多任务、多线程运行,系统盘的随机访问的比率远高于顺序读写。虽然闪存无需寻道,却也受到FTL闪存转换层以及闪存存取延迟的影响,固态硬盘同样面临着优化随机读取性能的需要。下图是东芝TR200固态硬盘当中的TOSHIBA TC58NC1010GSB主控。


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家用电脑的读取多过写入、硬盘QD队列深度多数时间小于4。这样结论就比较明确了,作为系统盘的固态硬盘应提供尽可能高的4K效能,尤其是4K QD1随机读取能力。下图是东芝TR200 240GB固态硬盘测速,4K随机读取效能达到53.17MB/s的极高水准。


「浮点运算」CPU分整数浮点运算、SSD分顺序随机读写,决定性能的到底是哪个?

在底层FTL算法没有突破的情况下,当前出现的几款PCIe 4.0固态硬盘只能在顺序读写速度上做文章,能够对实际电脑使用体验产生的影响就比较小了,总的来说就是只适合尝鲜,不值得买入。

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