SSD+本盘南北实测
计算机硬件发展到现在,大多数产品对环境的适应力已经大大增强。但温度和湿度依然对零配件形成了一定威胁。特别是环境突然变化的情况下,有可能对配件造成损害。让我们感兴趣的是,部分pchome南方读者提出,由于南方气候炎热潮湿,存储产品的性能是否会因为外部环境影响而有下降?五一期间,pchome编辑分别在北京、广西南宁两地,对SSD和机械硬盘进行了性能实测。
北京年平均温度为11.8℃,春秋季较短、冬季稍长,年均降水量少于644毫米。气候主要特点是四季分明,并且常年比较干燥,风向有明显的季节变化。南宁则地处我国南疆,属湿润的亚热带季风气候,阳光充足,雨量充沛,霜少无雪。年均降雨量高达1304.2毫米,平均相对湿度为79%,气候主要特点是炎热潮湿,干湿季节分明。南宁的五月份早已入夏,刚好是梅雨季节,湿度相对较大。北京到南宁的飞机耗时2小时40分钟,可以说是从极干燥到极湿润的两个极端。而两地的气候在所处地域,也有一定的代表性。
温度和湿度对配件的影响
对计算机零配件产生影响的各种因素中,温度和湿度是很重要的两个因素。电子元件产生的大量热量,使得半导体器件有很大几率会引起“热击穿”而损坏。过高的温度,会使电阻额定功率下降,使电解电容当中的电解质水分蒸发增大,降低容量,影响其功率因数的变化。当电阻值、电容值的波动超过许可范围时,会出现系统运行不稳定、故障率增加的现象。
通常情况下,温度与相对湿度成反比——相对湿度低于40%时,空气被认为是干燥的;当相对湿度高于80%时,则认为空气是潮湿的;相对湿度为100%时,空气处于饱和状态。普通环境(这里仅讨论一般气候条件)下,湿度越高,空气中的水分对PC设备的影响越大。对于磁带、磁盘等传统存储设备,高湿度将影响磁头的高速运转,以及使磁带打滑,出现“错读”或者“空读”现象。低湿度环境下,PC的机箱、人体,都容易积累静电荷,不仅危急设备运转,也会影响操作人员的身心健康。高温度、高湿湿度、低温干燥等环境如果交替变化频繁,对设备造成的危害更加严重。
理论上说,湿度随着温度的变化而变化,设备内部连接配件产生的剧烈膨胀与收缩效应,会对设备元器件产生不同程度的“拉扯”,即“内应力”效果;加上交替的凝露、冻结,以及室内温度过高的“温箱效应”,将加速元件的机械损伤和电气性能的变化。传统的磁带、磁盘介质还会出现重要数据无故丢失、无法存取的现象。
目前,机械硬盘外壳对内部磁盘的封闭效果是非常有效的,无法回避的是湿度问题。在顶盖、电路板和接口部位,一旦存在过多水分,则很有可能引发元件的性能损耗,甚至损坏设备。SSD同样存在上述问题,内部的闪存颗粒也会受到高湿度的影响。本次测试所处的环境不至于让硬件发生不可预知的损坏,但希望通过测试,能够考察环境对产品性能产生多大的影响。
测试产品及说明
本次实地测试的产品分别为金士顿V series系列的SNV425-S2128固态硬盘,以及WD 7500BPVT笔记本硬盘。使用的设备为ThinkPad X200。由于测试过程中产品均作为系统盘使用,因此并未在HD Tune下测试写入性能。
SNV425-S2128固态硬盘
WD 7500BPVT笔记本硬盘
测试地点均为北京和南宁的室外环境,值得一提的是,北京的室内外环境湿度相差不大,对测试产品的性能并没有带来太明显的干扰。而南宁由于季节因素,湿度一直很大,由于市区绿化程度高,因此在雨天环境下湿度因素对产品的影响一直存在。
5月2日北京天气
5月2日南宁天气
为了考量外部环境短时间内变化对存储产品造成的影响,因此安排测试在同一天内的上午和下午分别进行。不巧的是,编辑在当天下午测试完成后立刻遇上南宁中雨,设备没被淋到,编辑本人反而成为了落汤鸡。
SSD南北测试数据对比
金士顿SNV425-S2128固态硬盘测试前的外部环境和状态如下图。事实上,由于SSD外壳表面是金属材质,南宁湿度过大的天气状况下,凝结的轻微水汽有可能导致内部元件受损。测试前我们已经把SSD反复擦拭,依然担心湿热环境会损坏产品。
在HD Tune的测试中,金士顿SNV425-S2128的最低传输率产生了一定的波动,最低传输率只有16.7MB/s,在64GB数据块下有较大下滑。
当天在北京本地测试,金士顿SNV425-S2128的最低传输率为190.5MB/s,没有明显下滑。考虑到SSD的存储介质为闪存芯片,加上SSD内部空间并非完全独立封闭,因此潮湿环境对产品的影响,在相对意义上是存在的。
在ATTO Disk BenchMark下进行读写测试,金士顿SNV425-S2128也出现了微小的波动。写入速度有下降,低于100MB/s。
在北京测得数据如下图,可以看到在32kB文件块之后,金士顿SNV425-S2128的写入速度就已经超过了100MB/s,并且一度接近150MB/s,这是V Series高端产品的真实表现。
尽管X200的芯片组基于英特尔PM45,但在存储性能上,SSD并未因此有太大损失。从南北两地的测试对比来看,SSD的读写表现的确有差别。
传统机械硬盘南北测试数据对比
WD 7500BPVT笔记本硬盘测试前的外部环境和状态如下图。考虑到传统机械硬盘内部的封闭式设计,在南宁的潮湿天气下,SATA接口表面的水汽会影响硬盘工作,因此在测试前将SATA接口反复擦拭干净。
在HD Tune下,WD 7500BPVT笔记本硬盘的读取波动比较大,最低传输率仅有25.9MB/s,平均传输速率也有所下降。
在北京的测试中,WD 7500BPVT笔记本硬盘的读取曲线波动较少,下降趋势更平滑,最低传输率相比在南宁的测试,也有所提高。但如果单纯归结于环境变化的原因,则过于绝对。毕竟传统硬盘内部空间封闭性很好,湿度因素对硬盘内部结构的影响并没有这么大。
在ATTO Disk BenchMark下进行读写测试,WD 7500BPVT表现稳定,外部环境的差异对其影响微乎其微。
在北京测得数据如下图,WD 7500BPVT的读写表现属于正常范围。
这里可以看出,WD 7500BPVT在机械硬盘上的优势还是不错的,和SSD在ATTO Disk BenchMark下的表现区别比较明显。我们可以认为,短时间内的环境变化对存储产品的实际性能没有根本性的影响,至少从软件的理论测试来看,没有出现太多问题。
测试总结
在大部分情况里,过高的湿度会对计算机配件造成比较严重的伤害,不过在实际条件下,由于湿度过大产生的损坏,是一个积累的过程,这个过程以及产生的结果,是可以被避免的。在磁带机盛行的年代,湿度是存储介质最大的杀手,磁带霉变是很普遍的现象,顺延到机械硬盘时代,湿度对于磁头的危害也是显而易见的,因此所有大型数据中心的室内降温方案,必须充分考虑到除湿措施。
随着技术的发展,个人存储设备的设计和整体质量已经可以有效抵御环境改变可能造成的危害,用户不必担心“非人为干预状态”下,温度和湿度的变化对产品造成的影响。事实上,用户必须保持的是个人良好的使用习惯,例如在北方干燥地区,接触电子产品前能够排除静电;在南方地区,也要注意不要在过分潮湿的条件下给PC通电,在机箱和电脑包中,记得放置干燥剂吸收水分,等等。这才是对电子产品最好的爱护。
我们通过简单的测试,希望而且并不苛求通过损坏产品为代价得出结论。在测试过程中,性能上看,SSD一直占据优势,但技术十分成熟的机械硬盘WD 7500BPVT稳定性上的表现,确实略强于代表SSD的金士顿SNV425-S2128。不过由于机械结构的特性,相比之下,未来SSD的封装和设计将会越来越多地考虑环境需求,走上和机械硬盘一样、按用途细分市场的道路。长远来看,SSD的通用性强于机械硬盘。
文末,我们需要告知用户:硬盘有价,数据无价,不仅要做好周期性的备份,也要养成良好的使用认知。
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