你U盘的速度为何那么慢？

花哥 · 发表于 2014-3-31 18:50:07

SSD主控都用上优盘速度有多快？
优盘随着USB3.0接口、更低的价格迅速普及，同时它的读写速度首次超过台式机硬盘，突破200MB/秒。这位SSD固态硬盘的近亲，天生基因优越，甚至于，它直接采用SSD主控和闪存。这就很好理解它的速度为何能甩开机械硬盘。同时，新的问题摆在我们面前，它真的那么快么？

世界上最快的优盘有多快？
当今世界最快的优盘数上月发布的闪迪CZ88，读取260MB/秒、写入240MB/秒的速度傲视群雄，但是优盘中的佼佼者尚且勉强超出USB3.0的一半速度。为何优盘始终未能完全发挥USB3.0的速度。
采用SSD主控的1TB优盘
世界上最大容量的优盘是金士HyperX骇客系列1TB优盘，它的读写速度仅稍逊于闪迪CZ88。而它却是一块SSD做出来的高速优盘，正当家用SSD的读写速度接近SATA3.0极限速率的时候，这款1TB优盘仅达到USB3.0的一半速度。
毫无疑问，作为存储产品的优盘，它首先强调大容量。当优盘的容量越来越大，我们必然对它的读写速度有更高的要求，以提高传输效率。本文将探讨USB3.0优盘的速度里那些秘密、以及优盘行业的潜规则。
优盘和SSD的异同：主控天壤之别
固态硬盘的工作原理和优盘类似，两者均具备有主控、闪存以及必要的供电线路。但是为什么优盘的速度却无法和SSD固态硬盘相比？原因在于它们的主控和闪存有区别。
1、主控：USB3.0和SATA模式南辕北辙

优盘是SSD近亲，两者接口完全不一样
我们网友使用的SSD采用SATA接口主控，而绝大部分优盘采用USB接口主控。部分厂家将SSD主控移植到优盘来获取更高的读写速度，它还需要加装SATA桥接USB转换芯片，否则SSD主控是无法直接使用到优盘。
2、限制：桥接芯片导致主控性能衰减

闪迪CZ80 32GB优盘拆解
我们以市面上性能最强之列的金士顿DTWS 32GB优盘为例，它采用SF2241 SSD主控，理论上可达到500MB/秒的读写速度。但是这款优盘在实际应用时，其读写速度为250MB/秒。
原因在于金士顿DTWS 32GB优盘的“SATA桥接USB主控”，它的运算能力远远没有SF2241那么强，导致金士顿DTWS 32GB优盘的带宽速度打了折扣。
3、性能：原生USB主控不及SSD主控一半

世界上最快的优盘也达不到SSD一半速度
SSD主控广泛采用运算能力强悍的32bit ARM架构甚至CPU级别的RISC架构，而原生USB接口主控为了控制成本，采用更为简单指令集架构，并且位宽也降低到8-16bit，这就导致它的运算能力远不如SSD主控。
以目前已知性能最强的闪迪CZ88 128GB优盘为例，其读写速度高达260MB/秒、240MB/秒，均不及性能较好的SSD主控。
编辑点评：优盘的性能好坏，主要取决于主控。无论是原生USB3.0主控方案，还是SSD主控搭配桥接芯片方案，它们的性能表现只能说比机械硬盘强悍，但远不如SSD。
主控的灵魂:算法决定速度/寿命
主控是SSD、优盘的核心部件，直接决定两者的整体性能。而主控必须具备逻辑算法才能读写数据、擦除数据恢复性能。目前主控分为压缩算法和非压缩算法两大派系。
两种算法的最大区别：
两种算法的最大区别在于写入放大比率。①压缩算法主控对数据进行识别，处理器针对“压缩型数据”根据一定比例压缩，然后将压缩好的数据写进闪存，有利于降低闪存的数据写入量；②非压缩算法主控则不区分数据类型，对闪存直接写入数据，对闪存的寿命有较高的要求。
压缩算法主控特点：

压缩算法主控代表：SF-2241
优点：压缩算法主控有利于延长闪存的使用寿命，针对压缩型数据，它能表现出较高的性能水准。厂家可制造小容量版本的高速优盘，在使命寿命和读写速度寻找平衡点。
缺点：一旦运算非压缩型数据，除了耗费时间识别数据类型，最后还需要将数据强行写入闪存，占用主控运算资源，性能下降。
非压缩算法主控的特点：

非压缩主控代表：Marvell 88SS9187
优点：通吃压缩和非压缩两种类型数据，基本保持原汁原味的读写性能。它更适合对SSD性能有严格要求的家用领域，部分高端大容量优盘采用此类主控。
缺点：整体方案成本高，对闪存的品质具有十分高的要求，对闪存使用寿命无实质帮助。因此这类优盘没有较小容量版本，否则以动辄200MB/秒的写入速度，将轻易挥霍16GB-32GB优盘的容量寿命。
非压缩和压缩型主控谁更快？

闪迪CZ88堪称性能霸主它没有小容量版本
假设非压缩主控方案（简称F方案）的写入1MB数据用时为1秒；压缩主控方案（简称Y方案）写入同样1MB数据时，先压缩用了0.5秒，但是压缩后只有0.3MB了，写入0.3MB用了0.3秒，那实际使用时间总共就是0.8秒。
因此写入的这1MB数据是否可压缩，可压缩的程度对Y方案影响很大，越是可压缩的话就越比Y方案速度快，越是不可压缩就反而比F方案要慢了。
编辑点评：通过优盘的算法设计比较，①非压缩算法主控在各个容量均能有较好的性能表现，但是它较少出现32GB这类小容量；②压缩算法主控在大容量版本有较好的性能表现，小容量版本需要在使用寿命和读写速度进行平衡衔接。
解析SSD主控优盘源自压缩算法
金士顿DTWS 32GB优盘拆解分析：
ZOL评测中心曾对金士顿HyperX 512GB骇客优盘进行评测，它的超大容量让厂家无需过于顾忌闪存的使用寿命，因此它的写入放大比率较高，赋予优盘较为完整的性能。在本文，我们将对它的小兄弟--金士顿DTWS 32GB优盘进行拆解分析：

金士顿DTWS 32GB优盘拆解
这款高速优盘采用SATA3.0 6Gbps接口的SandForce SF2241压缩算法主控，然后通过Fujitsu（富士通）USB3.0-SATA Bridge LSI转换芯片进行桥接，最后通过USB3.0进行数据交互。
较小容量的32GB优盘采用压缩型主控，厂家如何在使用寿命和读写速度进行平衡，我们将用两款压缩/非压缩型数据软件对这款优盘进行测试：
压缩算法/速度测试：

ATTO Benchmark测试成绩
ATTO Disk Benchmark是一款压缩型数据的速度测试软件。金士顿DTWS 32GB优盘读取速度达到255.6MB/s，最大写入速度达到250.2MB/s。它采用的主控类型以及算法设计，决定它擅长压缩型数据的运算和传输。
非压缩算法/速度测试：

CrystalDiskMark测试成绩
CrystalDiskMark是一款具备非压缩型数据的速度测试软件，金士顿DTWS 32GB优盘读取速度达到195MB/s，写入速度达到39.15MB/s。它处理非压缩型数据，需要一定时间的进行识别/转换，因此其读写速度有不同程度下降。
举例分析：假设1MB数据文件，金士顿DTWS 32GB优盘通过SF2241主控的强大运算能力，压缩成0.5MB写入闪存，这等于间接延长闪存的容量寿命。如果这1MB文件的数据类型，决定这款优盘的速度快慢。
编辑点评：金士顿DTWS 32GB优盘属于典型的优盘解决方案，甚至是这种方案的极致。大部分USB3.0优盘，尤其是那些动辄百余兆/每秒的高速优盘，它们采用压缩型主控，同时厂家通过算法控制写入放大比率，这就是为何优盘用起来感觉没那么快的原因。
总结：优盘速度越快死得越早？
在优盘行业流传一句至理名言：“速度越快，死得越早”。一块伪劣的山寨32GB优盘，以150MB/秒写入数据，不到4分钟满载，我们确实得担心它写多少轮数据之后会废掉。实际上优盘的读写速度和闪存容量成正比。
闪存芯片：我不是磁盘我有P/E寿命

英特尔原厂闪存（3000 P/E）
基于闪存芯片的优盘和传统机械硬盘有很大不同，它是半导体而非磁盘，因此它具备有限循环使用的贯穿寿命，我们称之为P/E次数，1 P/E代表闪存的一次擦写。
不是秘密：闪存品质其实不高

普通优盘采用的闪存品质较次
普通USB3.0优盘的速度为何慢的另外一个重要原因，使用低等级的MLC闪存或者原本TLC闪存，其P/E使用寿命充其量仅数百次。闪存厂家对一些性能或者寿命有瑕疵的芯片，以较低的价格流通到闪存交易市场，用于制造优盘甚至SSD。
什么厂家能造高速USB3.0优盘？

优盘的山寨要素：成本低廉、销售快捷、结构简单
不少网友担心伪劣的高速优盘出现，诚然优盘的制造门槛低，不过高速优盘的高制造成本，较长的销售周期打消不少非法厂商的山寨念头，而通过低成本部件制造的所谓高速优盘，速度乏善可陈，甚至称不上高速优盘。
全文总结：高速优盘技术目前掌握在少数几家诸如闪迪、东芝、金士顿等移动存储巨头。它们不惜成本制造、研发原生高速USB3.0主控，或将SSD作为优盘来制作，这些优盘的读写速度郝然在200-260MB/秒之列。
而更多的主流USB3.0优盘，厂家出于大批量生产、控制成本、节能等原因，它们所采用的主控和闪存并没有高端优盘那么有性能和品质优势。
这些主流优盘的闪存等级处于最底层。厂家等待更大容量的闪存容量来提升优盘寿命，而优盘寿命对读写速度快慢有十分重大的影响，充足的优盘使用寿命是保证读写速度的基础。这些主流优盘的读写速度已推进到100-180MB/秒之间。

铁血女汉子 · 发表于 2014-3-31 18:52:55

花大婶你智商够么

凉玉 · 发表于 2014-3-31 18:53:01

长姿势。。

smoke · 发表于 2014-3-31 18:53:12

很少用U盘

花哥 · 发表于 2014-3-31 18:54:36

铁血女汉子发表于 2014-3-31 18:52
花大婶你智商够么

琳空受哪里走看招

阿超 · 发表于 2014-3-31 18:54:43

好久没有摸u盘了

大神 · 发表于 2014-3-31 18:55:01

购买了新优盘把它格成NTFS 快很多

铁血女汉子 · 发表于 2014-3-31 18:55:26

花哥发表于 2014-3-31 18:54
琳空受哪里走看招

花大婶你真的真的无爱了！！！你的节操呢

花哥 · 发表于 2014-3-31 18:58:40

大神发表于 2014-3-31 18:55
购买了新优盘把它格成NTFS 快很多

大神就是大神

花哥 · 发表于 2014-3-31 18:59:07

铁血女汉子发表于 2014-3-31 18:55
花大婶你真的真的无爱了！！！你的节操呢

满满的哇

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