如何原地复活 SSD升级固件前后性能PK

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对于固态硬盘来说,影响其性能的主要有3个部分,一是主控,这也是SSD产品最核心的部分;二是闪存芯片,主要分为SLC、MLC、TLC三种以及同步/异步两种工作模式;三是固件的开发。其中前面二个因素属于物理层面,就是大家看得见、摸的着,但是固件显得神龙见首不见尾,今天我们将揭开SSD固件的神秘面纱。



如何原地复活 SSD升级固件前后性能PK

1、主控芯片解析

    主控芯片实际是一个处理器,主要分为压缩性算法和非压缩性算法两种。它是固态硬盘的心脏和发动机。


浦科特M5P 256GB固态硬盘拆解

2、闪存芯片解析

    如果说主控芯片是心脏和发动机,那么闪存芯片则是血液和汽油。闪存芯片是整个固态硬盘的存储介质,或者说整个固态硬盘的使用寿命取决于闪存。

    如果按照闪存的运行模式区分,则分为同步和异步闪存两种类型,其中同步闪存是异步闪存的两倍性能。

3、固件解析

    固件的英文为firmware,业内简称为FW或者F/W,它是一个我们看不到的代码,是固态硬盘的灵魂。它主要用于完善固态硬盘的BUG,挖掘开发一款 固态硬盘的潜能。如果我们看到一款固态硬盘频繁的更新固件。它有两种预示,要么性能更强,要么问题一堆没有解决。


    主控因素最能影响固态硬盘的性能,其次是闪存直接影响读写速度和寿命,最后固件因素也不可小视,一款产品的后期性能提高主要靠它。它们的影响力所占比例可分为50%、30%、20%。

    固态硬盘的主控和闪存到了玩家手里便无法再作更换改变,这个时候,固件升级成了玩家提高固态硬盘性能的有效手段。

2各有优劣 固件升级方案深度解析

    固件开发主要是围绕主控的算法、优化闪存的读写性能,同时为了使用寿命和读写速度进行取舍。还可以增强产品的稳定性和可靠性,修正BUG的同时解决上一代固件版本所以遗留的问题,如蓝屏,卡死异常断电等现象。

    早期的固态硬盘主要是在DOS下刷新固件,不过这种办法较为繁琐,将固态硬盘刷到当机的用户不在少数,这种办法考验初学者的动手能力。现在的固件升级实现在操作系统里直接点击EXE执行文件刷新。


美光M4 SSD的最早期001固件

一、DOS下刷新固件

    DOS下升级固件的方式大同小异,都是通过下载相关补丁后制作USB启动盘的方式进行升级。如果其中没有你所使用的产品主控,可以参考各类更新方案,操作起来也非常简单。下面我们就开始进入实操,在这之前你应当注意下面几点事项。

1.准备出一个小容量的优盘产品,并进行格式化操作。

2.提前备份你的重要文件,放置固件更新后造成数据丢失等问题,我们要为某些意外做好准备。

3.各类固件更新文件下载网站几乎纯全英文格式,你可以提前下载翻译软件或者使用浏览器的翻译功能。

4.首先了解目前自己的固件版本号,并查询所需要升级的版本号,放置重复升级。

二、操作系统下刷新固件

    操作系统下刷新升级固件就相当容易理解,我们首先要了解自己的固态硬盘型号,到官网找到相对应的固件下载,一般是一个压缩包,里面有可执行文件,或者一个文件件,点击里面的EXE文件即可打开升级固件的工具。

    目前OCZ、美光实现这些功能,但是它们也同时提供DOS下刷新固件的文件。


    DOS下刷新固件,实现的准备过程比较繁琐,但是实际的升级过程简单,所以可靠性高;操作系统刷新固件,实现的准备过程非常简单,就是一个可执行文件,但是实际操作的过程并不简单,因此可靠性欠佳。

    为何这么说,我们实战SSD升级固件便可知其中一二。

3DOS下升级固件:美光M4

    Marvell主控是首款支持SATA 6Gbps接口的芯片,最早问世的产品为美光C300系列,内部使用基于ARM架构的处理核心,支持32-bit队列深度的NCQ、支持 S.M.A.R.T功能、原生支持微软的Trim指令以及第三方的Secure Erase等等特性。

    我们先来说说关注度比较的美光M4系列的固件更新方法,在这里要说明的是,所有的固件刷新都需要制作USB启动盘,笔者选用的制作软件为Universal USB Installer,其他启动盘制作软件也可以,根据每个人的使用习惯来决定。

点击进入美光固件更新官方地址

点击Universal USB Installer启动盘下载地址

首先进入固件更新官方地址进行补丁下载,完毕后将文件解压缩到iso模式即可,误要将压缩包解压成小文件模式。


美光M4固件现在网站界面


文件类型为iso格式

打开下载好的Universal USB Installer开始制作启动盘。


Universal USB Installer启动界面

在下图的第一步选项中选择写入类型,选为Try Unlisted Linux ISO(old sysLinux)。


ISO添加选项

第二部添加你所要启动的ISO文件,图为桌面第二个压缩包,跟你存放位置不同选择你的文件位置。添加完毕后点击“Create”开始进行启动盘制作。


选择你需要添加的ISO文件

继续点击“是”进行下一步。


确定开始写入启动盘程序

启动盘制作完毕后重启电脑选择USB启动方式进行开始进行固件更新操作。记住,提前在BIOS设置中将硬盘设置为IDE模式后进行优盘启动。


安装完成后点击关闭重启

重启后按DEL或F2键选择启动方式。


重启后选择USB启动

固件程序会自动运行,当画面提示是否执行改程序时输入“yes”继续完成操作。


程序自动运行根据画面提示输入YES

    画面最后现实“Finished”字样,表示更新已经完毕,重新启动后更改回远硬盘BIOS设置返回系统就可以查看当前固件版本是否更新成功了。

    特点:我们只要注意看DOS下刷新固件,诸如制造启动优盘、进入BIOS调整第一启动项、输入DOS下指令等等这些前期准备工作较多,但是真正的升级固件步骤却只有最后两步。

    DOS下升级固件,表面上看操作繁琐,实际上却最为简单。它的难点在于普通网友对制造启动优盘、BIOS设置、DOS操作环境不了解。

4Win7系统升级固件:OCZ-VTX4

    OCZ Vertex 4固态硬盘升级固件不需要在DOS下刷新,只需要在官网下载最新的软件即可,要求固态硬盘的所在主机与互联网相联,让软件自动从官网下载更新固件。

固件更新工具下载地址:OCZ官网


1、OCZ更新软件自动识别OCZ Vertex 4固态硬盘,点击Drive1


2、我们点击Drive1后,显示固态硬盘的信息,再点击Tools


3、我们选择Update Firware


4、系统会提示数据将丢失,请用户提前做好备份


5、系统自动下载更新固件,完成后提示成功,关机重启电脑(一定要关机)


6、大功告成,1.4固件版本刷新就是这么简单

特点:

    OCZ的刷新固件办法是目前做的最好的,不过即使如此,笔者在初期尝试阶段仍碰了一鼻子灰,原因在于操作有步骤,需要看着官方教程一步一步去做。操作系统 下刷新固件,前期准备工作几乎没有,不需要设置BIOS、输入DOS指令。但是它在执行固件升级文件的时候却有步骤,各个厂家的实力不一样,步骤也有繁简 不一。

    在我们没有刷新固件之前,我们测试OCZ-Vertex 4 128GB固态硬盘,感觉是OCZ-Vertex 4的低端产品,他的读写速度以及随机读写能力均经过缩水,实际上这也是其他SSD厂家的通常做法,它们采用产品档次差异化。那时我们感觉OCZ-Vertex 4 128GB固态硬盘真的很平凡无奇,至多在多线程写入上比其它固态硬盘有亮点。

    我们在更新1.4固件版本之后,OCZ-Vertex 4 128GB固态硬盘的读写速度有50-100MB/秒的提高,写入速度提高最为明显;随机读写能力也有较大幅度的增长。这款固态硬盘和先前测试的旗舰512GB版本的性能差距拉近许多。

5固件升级前后的性能区别

    下面笔者将以OCZ Vertex 4 128GB固态硬盘为例,对比升级固件前后的性能差别。这款固态硬盘在上市发售时的固件版本为1.3版,我们本次升级固件版本为1.4版。

● CrystalDiskMark

  CrystalDiskMark是一款简单易用的硬盘性能测试软件,但测试项目非常全面,涵盖连续读写、512K和4KB数据包随机读写性能,以及队列深度(Queue Depth)为32的情况下的4K随机性能。队列深度描述的是硬盘能够同时激活的最大IO值,队列深度越大,实际性能也会越高。


OCZ Vertex 4 128GB/SSD(1.4固件)的CrystalDiskMark测试


OCZ Vertex 4 128GB/SSD(1.3固件)的CrystalDiskMark测试

  从CrystalDiskMark测试看,OCZ Vertex 4 128GB固态硬盘在刷新1.4固件前后,性能差异较大,尤其是写入速度提高一倍。1.3固件版本的读取速度为436.1MB/秒,写入速度为190.9MB/秒;

    刷新1.4固件之后,OCZ Vertex 4 128GB固态硬盘的读取速度为497.8MB/秒,写入速度为373.8MB/秒。

● AS SSD Benchmark

  AS SSD Benchmark是一个专门为SSD测试而设计的软件。可以测试出固态硬盘的持续读写性能,包括4KB小文件的传输性能等等,成绩显示可以分为两种,一种是MB/S的形式,另一种是IOPS形式。


OCZ Vertex 4 128GB/SSD(1.4固件)AS SSD Benchmark读写测试


OCZ Vertex 4 128GB/SSD(1.3固件)AS SSD Benchmark读写测试

  在AS SSD测试中,OCZ Vertex 4 128GB固态硬盘在刷新1.4固件前后的性能差异延续CrystalDiskMark测试的结果。原来的1.3固件版本测试的读取速度为391.97MB/秒,写入速度为183.13MB/秒。

刷新1.4固件之后,其读取速度为496.06MB/秒,写入速度为370.39MB/秒。



OCZ Vertex 4 128GB/SSD(1.4固件)读写性能 单位IOPS


OCZ Vertex 4 128GB/SSD(1.3固件)读写性能 单位IOPS

   在4KB文件存取方面,1.3固件版本的OCZ Vertex 4 128GB固态硬盘的随机读取IOPS值为7749,而随机写入IOPS值16319。其多线程读取/写入4KB文件的IOPS值为84748和40242,总分为845分。

    刷新1.4固件版本之后,它的随机读取IOPS值IOPS值为6747,而随机写入IOPS值为17053。其多线程读取/写入4KB文件的IOPS值为86775和76315,总分为1031分。

    在AS SSD测试中,刷新1.4固件之后的OCZ Vertex 4 128GB固态硬盘读取速度大约有100MB/秒的提高,写入速度翻倍。

    在随机读写次数上,刷新1.4固件之后的OCZ Vertex 4 128GB固态硬盘在随机读取IOPS值不增反降,随机写入略有提高,一升一降打成平手。不过到了多线程写入上,IOPS值增加85%;多线程读取IOPS值略有增加。

    小结:OCZ Vertex 4 128GB固态硬盘在升级固件前后,性能提升相当明显。固态硬盘通过升级固件获得性能提升的例子举不胜举,如果你购买了固态硬盘,请注意官网的固件更新信息。

6全文总结:SSD固件升级威水史

全文总结:SSD固件升级威水史

    看完了两种方案固件更新,想必大家都会认为操作起来其实没有那么麻烦。我们之所以选择固件更新的办法,是想要读者朋友可以从各类型的软件上了解固件更新的操作方式。不过在这里提醒,大部分较早前上市的固态硬盘,可能没有操作系统下升级固件的方案,因此唯有在DOS下升级固件。

    下面我们盘点SSD固件升级的威水史:

    1、昙花一现的美光M4 009固件

    美光M4 SSD的009固件有效提高读写速度约100MB/秒,同时对随机读写IOPS值也有不小幅度的提升。随后的美光M4固件平凡无奇,最后70多人的上海固件开发团队解散。


光看PCB板,我们会认为它是美光M4,实际上它是浦科特M5S

    2、开发能力最强的浦科特SSD固件团队

    浦科特SSD的固件对性能提升比较小,但是浦科特的SSD固件开发能力却是最强,最为经典的战例就是采用和美光M4同样的主控和闪存的浦科特M5S,浦科特M5S拥有比美光M4更出色地性能。

    3、提升性能幅度最大的OCZ固件团队

    OCZ在第四代SSD Vertex4开始全面采用自主开发的Indilinx Everest 2 主控,新的主控潜力巨大,从正是上市发售的1.3版往1.4版升级的时候,OCZ Vertex4的读写速度提升幅度相当大,比如写入速度提升接近100%。最新1.5版本又再次提升读写速度和随机读写IOPS值。

    固件的更新反映出了SSD硬盘技术在逐日成熟起来,众所周知SSD的结构和优盘相类似,除了少数几个厂家拥有自主研发的主控和闪存,大部分厂家是拿来主 义,它们缺乏固件开发能力,几乎仰仗主控厂商代替开发。因此SSD固件开发团队的规模和实力,对SSD厂家的后期发展起到不可小视的作用。



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