大家好，我是噩夢(mèng)飄雷。

最近有朋友問(wèn)我，你在測(cè)評(píng)SSD時(shí)候，為什么總是強(qiáng)調(diào)“SSD測(cè)試時(shí)插在直通CPU的M.2槽位”？這里的“直通CPU”是什么意思？

事實(shí)上，現(xiàn)在的主板上基本都有多個(gè)M.2 SSD插槽，雖然長(zhǎng)得看似一樣，但是實(shí)際插在不同槽位上，能發(fā)揮出的性能是不一樣的，只有在直通CPU的時(shí)，SSD才能發(fā)揮完全的性能。

為什么會(huì)有這個(gè)差異？

要解釋這個(gè)問(wèn)題，首先我們要搞清楚電腦中的“總線”這一概念。

在計(jì)算機(jī)中，不同設(shè)備之間想要交互數(shù)據(jù)，必需通過(guò)計(jì)算機(jī)中用于通訊的“路”，也就是計(jì)算機(jī)中所稱的“總線”?？梢韵胂鬄椴煌鞘兄g運(yùn)送貨物的必需通過(guò)公路一樣。我們常見(jiàn)的PCIe就是運(yùn)行在CPU外部的總線的一種。

同時(shí)，就像公路有雙車道、4車道、8車道之分一樣，PCIe4.0、3.0、2.0等不同標(biāo)準(zhǔn)也是對(duì)于通道允許通過(guò)的數(shù)據(jù)速率的劃分，單就速率上限而言，1XPCIe4.0=2XPCIe3.0=4XPCIe2.0。

在計(jì)算機(jī)中，需要與CPU通訊的設(shè)備有很多，比如內(nèi)存、顯卡、硬盤、鍵鼠外設(shè)、網(wǎng)卡聲卡等。如果這些設(shè)備全都直接與CPU連通，那么對(duì)CPU的設(shè)計(jì)難度就太高了，同時(shí)對(duì)于設(shè)備的模塊化要求也要成倍的提高，主板上的布線難度也會(huì)有指數(shù)級(jí)提升。

為了規(guī)避這個(gè)問(wèn)題，就要減少直通CPU的設(shè)備數(shù)量，廠商給出的方案是通過(guò)主板上的南橋芯片組進(jìn)行轉(zhuǎn)接，就像是外部設(shè)備的交互中轉(zhuǎn)站一樣。

• 像顯卡、內(nèi)存等對(duì)延遲和帶寬要求較高的設(shè)備肯定要保證和CPU直接通訊；
• 而像網(wǎng)卡聲卡、鍵鼠外設(shè)等對(duì)性能要求不高的設(shè)備，則是由南橋芯片組進(jìn)行管理，交互數(shù)據(jù)時(shí)都要通過(guò)南橋芯片組轉(zhuǎn)接一手。CPU與南橋芯片組之間，則通過(guò)DMI通道進(jìn)行連接。

這是一張Intel Z790主板的功能線框圖?？梢园l(fā)現(xiàn)，只有一個(gè)M.2槽位直通CPU，另外三個(gè)M.2槽位是由南橋芯片組轉(zhuǎn)接而來(lái)。而為了便于主板布線，直通CPU的這個(gè)M.2槽位一般會(huì)放在最靠近CPU的位置。

我們用樸素的經(jīng)驗(yàn)可以想象到，這就跟工程轉(zhuǎn)包一樣，第一手直通甲方的M.2槽位，其效率肯定要比轉(zhuǎn)包商跟甲方溝通順暢的多。

所以SSD插在南橋芯片組轉(zhuǎn)接出的插槽上，其性能會(huì)受一些影響，就很好理解了。

SSD直通CPU與否，性能到底有何區(qū)別？

為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們來(lái)實(shí)際測(cè)試一下吧。

除了M.2插槽有直通CPU的區(qū)別之外，主板上的PCIe插槽也有這個(gè)問(wèn)題，在Intel消費(fèi)級(jí)主板中一般只有靠近CPU的那一條插槽才能直通CPU，部分AMD的消費(fèi)級(jí)主板可能允許拆分成兩條直通CPU的PCIe插槽。

所以在這里我隨手找到一條采用M.2接口的愛(ài)國(guó)者P7000D 2T，

以及使用PCIe接口的傲騰900P 480G分別進(jìn)行測(cè)試。

測(cè)試平臺(tái)：

CPU：intel i5-13600K

主板：華碩ROG STRIX Z790-A GAMING WIFI吹雪 DDR5

內(nèi)存：雷克沙 DDR5-6400 16GB X2

SSD：Intel 傲騰900P 480G、愛(ài)國(guó)者P7000D 2T

顯卡：Intel UHD730

系統(tǒng)：Windows 11 Professional Edition

M.2插槽測(cè)試結(jié)果

首先將愛(ài)國(guó)者P7000D插在直通CPU的M.2插槽上，使用CrystalDiskMark測(cè)試的結(jié)果如下：

然后將其換到南橋芯片組轉(zhuǎn)接處的M.2插槽上，使用CrystalDiskMark測(cè)試的結(jié)果如下：

可以看到順序讀寫性能幾乎沒(méi)啥變化，基本可以看做是測(cè)試誤差允許的范圍內(nèi)。但是4K隨機(jī)讀寫性能則出現(xiàn)了明顯差距，同時(shí)隨機(jī)讀寫延遲也略微增加了一些。

將該項(xiàng)測(cè)試結(jié)果做成圖表來(lái)對(duì)比，可以看得更加明顯：

可以看到經(jīng)過(guò)南橋芯片組轉(zhuǎn)接后，愛(ài)國(guó)者P7000D的SLC緩內(nèi)4K隨機(jī)讀寫速度相差了10%左右。

由于CrystalDiskMark、AS SSD Benchmark或者TxBench等軟件進(jìn)行測(cè)試時(shí)，會(huì)先在SSD中生成一個(gè)測(cè)試用的文件，然后在該文件中進(jìn)行讀寫測(cè)試，在讀取測(cè)試過(guò)程中，這個(gè)剛剛生成的文件由于還處于SLC緩存中，4K隨機(jī)讀取性能會(huì)受到SLC緩存機(jī)制的加強(qiáng)，測(cè)試結(jié)果也是基于SLC緩存內(nèi)的數(shù)據(jù)。

而我們打開(kāi)軟件或者游戲，用到的是SLC緩存空間之外、TLC區(qū)域內(nèi)的4K隨機(jī)讀取性能：

所以我們繼續(xù)分別測(cè)試愛(ài)國(guó)者P7000D在兩個(gè)插槽下的SLC緩?fù)?K隨機(jī)讀取性能，整理出圖表如下：

可以看到，由于緩?fù)?K隨機(jī)讀取性能本身不高，所以雖然性能有些差異，但是差異并不大，只有區(qū)區(qū)不到2MB/s而已。

PCIe插槽測(cè)試結(jié)果

首先將傲騰900P插在直通CPU的M.2插槽上，使用CrystalDiskMark測(cè)試的結(jié)果如下：

然后將其換到南橋芯片組轉(zhuǎn)接處的M.2插槽上，使用CrystalDiskMark測(cè)試的結(jié)果如下：

順序讀寫速度沒(méi)啥區(qū)別，不過(guò)明顯可以看出Q1T1單隊(duì)列單線程下，直通CPU狀態(tài)比通過(guò)南橋組芯片轉(zhuǎn)接，4K隨機(jī)讀寫速度都高了10%左右，并且延遲也各增加了1us多點(diǎn)。

同樣整理出圖表，可以看得更直觀一些：

由于傲騰900P使用3D Xpoint原理，與普通NAND FLASH固態(tài)硬盤原理不同，所以不存在緩?fù)饩弮?nèi)的性能差異，這里就不再做其他測(cè)試了。

總結(jié)

經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試我們終于能得出結(jié)論了：

SSD直通CPU的情況下，其4K隨機(jī)讀寫性能要比通過(guò)南橋芯片組轉(zhuǎn)接強(qiáng)了10%左右，不過(guò)順序讀寫速度并無(wú)差異。

所以建議大家盡量將SSD（尤其是系統(tǒng)盤）優(yōu)先插在最靠近CPU的插槽上，這樣才能完全發(fā)揮SSD的最強(qiáng)性能。

甭管能不能用得出區(qū)別，起碼有性能咱不用，就是虧了~

好了，以上就是本期的全部?jī)?nèi)容，如果本文對(duì)您有所幫助的話，還請(qǐng)來(lái)個(gè)點(diǎn)贊收藏關(guān)注三連，您的支持就是我持續(xù)創(chuàng)作的最大動(dòng)力！我是飄雷，祝你幸福~