第1頁:AHCI模式與Win7、SSD的不解之緣
AHCI這個注定和SATA接口結下不解之緣的接口模式,它擔負着淘汰IDE模式的重任,從誕生開始就充滿爭議,它經歷了整整7年時間。它伴隨着SSD固態硬盤興旺走向主流,同時也和微軟WinXP、Win7操作系統密不可分。本文,我們將為你揭開AHCI和IDE的前世今生,分析它們之間的區別,幫助讀者選擇合適的硬盤工作模式。
SATA工作模式怎么選?揭秘AHCI和IDE區別
硬盤工作模式經歷IDE和AHCI兩個階段,我們可以用螺旋槳式(IDE)、噴氣式飛機(AHCI)來形容它們。單從字面理解,我們可以知道螺旋槳式飛機的速度不如噴氣式飛機。
●硬盤工作模式與操作系統的關系
在WinXP時代,系統對AHCI模式支持不佳,選擇AHCI模式裝系統需要用軟驅安裝驅動等。因此IDE模式在Windows XP時代一度盛行,並隨着SATAII接口達到頂峰。而到了Win7時代,AHCI驅動集成於操作系統,完全沒繁瑣步驟,從而拉開AHCI的普及之路。
注:時至今日,機械硬盤的最大讀寫速度仍未超過SATAII接口的極限。
●SSD固態硬盤助推AHCI成為主流
AHCI和IDE模式的另一個分水嶺則是在SSD固態硬盤的興起。早期的機械硬盤在AHCI和IDE模式下的速度差距較小;隨着高性能的SSD固態硬盤出現,用戶逐漸發現AHCI和IDE模式下的速度差距懸殊。
正是在集成AHCI驅動、支持Trim垃圾回收的Win7操作系統,帶有SATA3.0高速接口的廉價7系列主板,以及不斷降價的SSD固態硬盤推動,奠定了今日AHCI模式的主流地位。
縱使AHCI模式千好萬好,也奈何不了IDE模式的超強兼容性,以及電腦城裝機商對IDE模式的偏愛。當您看完此文,如果你是第一次了解AHCI和IDE模式,請在開機之初按DEL或者F2查看BIOS,您的電腦是何種SATA硬盤工作模式。
第2頁:兩者區別:NCQ產生30%性能差距
AHCI模式解析:
Z77主板的AHCI設備管理顯示
AHCI(Serial ATA Advanced Host Controller Interface),又名串行ATA高級主控接口/高級主機控制器接口。AHCI通過包含一個PCI BAR(基址寄存器),來實現原生SATA功能,允許存儲驅動程序啟用高級串行 ATA 功能。
AHCI模式是專門為SATA接口而設計,支持SATA接口特性,諸如本機命令隊列(NCQ)和熱插拔。但是需要用戶在BIOS中選擇AHCI模式,方便操作系統自動加載AHCI驅動。
IDE模式解析:
Z77主板的IDE設備管理顯示
IDE的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”,即“電子集成驅動器”,它的本意是指把“硬盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅動器。
IDE模式可以將SATA盤映射模擬成普通IDE硬盤,無需額外加載SATA驅動。但不支持任何SATA接口的新特性。
兩種模式的區別:
兩種模式最大的區別:是否支持本機命令隊列(NCQ),理論上NCQ最大能提高SATA硬盤約30%的性能。簡單來說開啟NCQ之后,硬盤從一個程序跳到另一個程序時速度會更快,類似於英特爾的超線程技術。
IDE模式可以通過映射通吃SATA硬盤,由於無需加載驅動程序,它的兼容性能超強,適用WinXP和Win7/8系統。
AHCI模式原生支持SATA硬盤,它的優勢在於它能夠將NCQ技術充分發揮作用,或者說AHCI是現有的SATA硬盤主控接口中,除了復雜的磁盤陣列(RAID)模式之外,最能發揮SATA硬盤性能。Win7/8系統完美支持AHCI模式,對WinXP兼容性不佳。
IDE模式的超強兼容性 主板廠商也不敢輕視
點評:由於IDE和AHCI在BIOS中切換后,系統容易藍屏,同時為了滿足用戶安裝WinXP的需求,電腦城商家往往選擇兼容性超強的IDE模式。而AHCI更適應SATA硬盤的性能發揮,對主流的Win7/8用戶來說是非常合適的。
第3頁:Win7系統安裝:AHCI/IDE如履平地
●Win7系統安裝:AHCI/IDE如履平地
本次Win7系統安裝采用最為原始的軟裝模式,即通過Win7安裝盤或者將Win7安裝盤制作成鏡像寫入優盤來正常安裝。 特點:正常安裝,系統穩定,兼容性好,使用固態硬盤安裝速度較快(5-6分鍾),機械硬盤較慢(8-12分鍾)。
我們通過優盤來安裝Win7操作系統
AHCI模式下順利進入安裝界面
IDE/AHCI模式均可識別512GB固態硬盤
順利將Win7系統文件寫入固態硬盤進行安裝
AHCI模式安裝Win7,設備管理器顯示的硬盤控制器屬性
IDE模式安裝Win7,設備管理器顯示的硬盤控制器屬性
軟裝操作系統的實質是將Win7安裝系統整體制作成鏡像存放在光盤或者優盤里。
Win7系統從IDE模式切換到AHCI模式,系統報錯
①我們在BIOS中選擇IDE模式,Win7無需加載任何AHCI驅動,順利完成安裝,安裝時間稍慢。當我們在BIOS中切換到AHCI模式,無法進入系統並重新啟動電腦,顯示以上畫面。
②我們在BIOS中選擇AHCI模式,Win7自動加載AHCI驅動,順利完成安裝,安裝速度較快。當我們在BIOS中切換到IDE模式,Win7系統並未藍屏,順利進入系統。
第4頁:WinPE/GHOST重裝系統:AHCI碰壁
●WinPE/Ghost重裝系統:AHCI碰壁
Windows Preinstallation Environment(WinPE)(Windows預安裝環境)基於在保護模式下運行的WindowsXP個人版內核。它是網友鍾愛的一款易用軟件,主要用於重裝系統,備份資料,對硬盤進行分區格式化等等。
WinPE下重裝系統是指將安裝光盤和系統制作成Ghost鏡像拷貝在電腦的硬盤中,在WinPE中使用Ghost軟件還原鏡像。
筆者使用優盤通過WinPE界面來硬裝Win7系統
1、AHCI模式
我們使用優盤進入WinPE界面,但無法在WinPE系統下尋找不到任何硬盤,只能找到優盤。
06年以后上市的主板一般默認即為AHCI模式,不需要進入BIOS
AHCI模式進入WinPE,在“我的電腦”中找不到固態硬盤
Ghost僅顯示優盤自帶WinXP鏡像,找不到固態硬盤
筆者在AHCI模式下進入WinPE系統后,無論在“磁盤管理”還是“我的電腦”,都找不到固態硬盤。即使啟動Ghost軟件,也無法還原GHO鏡像。
2、IDE模式
手動進入BIOS選擇IDE模式
“我的電腦”顯示512GB固態硬盤(實際容量476GB)
筆者在IDE模式下進入WinPE系統,在“磁盤管理”、“我的電腦”均可找到固態硬盤,因此可以通過Ghost軟件還原鏡像。
第5頁:Ghost安裝系統:AHCI/IDE亮綠燈
Ghost軟件問世已經有很長時間,大家對此也並不陌生。但是會用Ghost的人卻不是很多,大多數用戶仍然是用Winows7安裝光盤/優盤來安裝系統。Ghost軟件的操作並不復雜,實際操作步驟寥寥幾步。
Ghost安裝系統?其實是恢復系統
簡單說,Ghost就是將硬盤分區表信息和硬盤數據打包備份,在新的指定硬盤主分區先恢復硬盤分區表信息,然后再恢復硬盤數據,已達到和備份前一樣的效果。這就是Ghost安裝系統的實質,其實就是恢復操作系統。
一鍵還原系統即為Ghost軟件
DOS下運行Ghost軟件,共計6個版本方案
AHCI/IDE模式下,Ghost均可識別固態硬盤、GHO鏡像文件
筆者使用Ghost 11.5、Ghost 11.5(SATA光驅啟動)兩個版本方案,分別進入AHCI/IDE模式,Ghost均可識別固態硬盤,並且找到固態硬盤里的GHO鏡像文件,在新的指定主分區完成系統恢復安裝。
注意事項:AHCI/IDE模式並不影響Ghost在DOS下識別硬盤,但是用戶需要對所搭載的鏡像、主板BIOS中的硬盤模式區別對待。
①WinXP鏡像,用戶需要將BIOS中的硬盤模式調整為IDE Mode。
②Win7/8鏡像,如果所搭載的鏡像為AHCI Mode,那么BIOS中的硬盤模式需要配合調整為AHCI Mode;反之IDE Mode亦然。
第6頁:藍屏崩潰?一招搞定硬盤模式設定
●藍屏崩潰?一招搞定硬盤模式設定
網友購買新電腦,將原來老硬盤的數據對拷,全盤接收原有硬盤的數據,包括操作系統一起移植到新硬盤。他們遇到的第一個難題,就是硬盤工作模式。如果切換不當容易發生藍屏或者多次重啟后系統崩潰。
硬盤模式沖突造成導致藍屏
老平台時代尚無硬盤工作模式一說,比如早期的945平台沒有AHCI/IDE/RAID模式。或者裝機商圖省事,將老平台的硬盤工作模式選擇為IDE兼容模式。目前SSD固態硬盤的速度快,AHCI可以較好的發揮其性能,因此主板廠商逐漸將AHCI作為默認硬盤工作模式。
硬盤模式兼容性問題不難解決,我們將新電腦的主板設置調整為IDE模式,進入操作系統,修改注冊表讓操作系統和AHCI匹配:
“運行”中輸入“regedit”界面
第一步:在點擊開機菜單后,選擇菜單中的“運行”欄目。在運行欄目的輸入框內鍵入“regedit”,回車即可打開注冊表編輯器。
注冊表編輯器的AHCI修改界面
第二步:打開注冊表編輯器之后,進入“HKEY_LOCAL_MACHINE--System--Current--ControlSet--Services--Msahci”鍵值。在右邊窗口中雙擊名稱為“Start”的項目,會彈出一個對話框,將默認的參數由3更改為0。點擊“確定”並且保存之后,重新啟動電腦。
PS:這個帖子是13年的了,WIN8里面比較特殊:
Win8的注冊表里面找到
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\storahci\StartOverride
把StartOverride\0的數值由3改為0
重新啟動電腦時進入BIOS設置界面,將硬盤更改為AHCI模式,按F10保存設置,重啟電腦即可正常進入桌面了。
進入桌面后,在“設備管理”里面查看“IDE ATA/ATAPI控制器”下,就顯示“標准SATA AHCI控制器”了。
電腦BIOS的硬盤模式選擇界面
第三步:重啟電腦之后,進入BIOS,在“Integrated Peripherals”頁面中,將“SATA IDE/RAID/AHCI Mode”更改為“AHCI Mode”(不同BIOS選項名稱會有細微差別)。
下面我們分析AHCI和IDE模式下,頂級的512GB固態硬盤的性能有什么區別,真的能有30%的性能差距么?!
第7頁:讀寫速度對比:差距超100MB/秒
SSD固態硬盤的讀寫速度分為“最大/持續/平均”三種類型讀寫速度,其中CrystalDiskMark軟件所測試的持續讀寫速度符合SSD固態硬盤的真實速度,因此本次我們以持續讀寫速度進行“AHCI/IDE模式”的性能對比。
我們選用全球家用SSD排名三甲的OCZ Vector 512GB SSD,來看看他們的差距到底有多大。
● CrystalDiskMark
CrystalDiskMark是一款簡單易用的硬盤性能測試軟件,但測試項目非常全面,涵蓋連續讀寫、512K和4KB數據包隨機讀寫性能,以及隊列深度(Queue Depth)為32的情況下的4K隨機性能。隊列深度描述的是硬盤能夠同時激活的最大IO值,隊列深度越大,實際性能也會越高。
CrystalDiskMark測試(AHCI模式)
CrystalDiskMark測試(IDE模式)
從CrystalDiskMark測試看,OCZ Vector 512GB SSD在AHCI模式下的持續讀取速度達到532MB/s,而寫入速度也達到527MB/s。
在IDE模式下的持續讀取速度達到426MB/s,而寫入速度也達到467MB/s。AHCI和IDE的持續讀寫速度差距分別為106MB/秒、60MB/秒。
第8頁:I/0吞吐量對比:差距難以置信 ● AS SSD Benchmark
AS SSD Benchmark是一個專門為SSD測試而設計的軟件。可以測試出固態硬盤的持續讀寫性能,包括4KB小文件的傳輸性能等等,成績顯示可以分為兩種,一種是MB/s的形式,另一種是IOPS形式。
讀寫性能 單位IOPS(AHCI模式)
在4KB文件存取方面,OCZ Vector 512GB SSD在AHCI模式下,它的的隨機讀取IOPS值為8284,隨機寫入為34316。其多線程讀取/寫入4KB文件的IOPS值為98043和86056,總分為1237分。
讀寫性能 單位IOPS(IDE模式)
在4KB文件存取方面,OCZ Vector 512GB SSD在IDE模式下,I/O吞吐能力下降得令人難以置信,AHCI和IDE模式下的IOPS差距足以讓人震驚。
它的的隨機讀取IOPS值為7485,隨機寫入為25129。其多線程讀取/寫入4KB文件的IOPS值為9656和32834,總分為445分。
全文總結:
如果我們僅對比“持續讀寫速度”和“4K隨機讀寫IOPS值”兩大項目共計4個數值,OCZ Vector 512GB SSD在AHCI和IDE模式工作下,它們的差距為21.23%;如果算進差距驚人的4K-64Trd讀寫IOPS值,它們的差距高達193.73%。
我們以頂尖性能的SSD固態硬盤作為測試對象,它的差距必然也會隨着強悍性能得到放大。這也反應了AHCI模式確實能發揮挖掘SSD固態硬盤的性能,和SSD固態硬盤搭配的當然是Win7/8系統。
IDE模式如同WinXP:英雄遲暮
WinXP的致命缺點導致SSD固態硬盤已不適合在它上面使用。面對全球超過40%的WinXP用戶,我們不得不承認IDE模式仍大有可為,也許這樣的電腦搭配機械硬盤更為合適。