2012年9月9日 星期日

比 SSD 更快,RAM Disk 攻略:4種應用、4個實測、軟體效能大車拼

source: T客邦 tandee 發表於 2012年9月07日 18:40 http://www.techbang.com/posts/10669-thunderbolt-bus-revolution-connecting-external-mix-bi-directional-10gb-s-bandwidth-real-test-computer-kings-96-special-report-3




64da19449492154f7fb8791a57d32c65最近半年而言,電腦零組件中最不值錢的大概就屬記憶體。新組裝的電腦主機大多都會選擇插上幾條4GB模組,就算是如 X79 晶片組支援8個插槽的主機板,全部塞滿 DDR3-1600也不到5000元。相較於2010年初相同規格的產品,單條售價接近5000元相比,現在記憶體真的非常便宜,插滿直接攻頂一點也不心痛。

快速目錄:

記憶體夠用就好

不過到底需要添購多少容量才好呢?說真的,這個問題並沒有標準答案,根據使用的作業系統以及應用需求會有截然不同回應。就作業系統來說,4GB容量在32bit的Windows已經到達上限,原因是記憶體定址能力限制。雖然能辨識到大於4GB記憶體,但系統卻只能夠使用3.xGB容量,剩下的空間就這麼被「鬼隱」了。
雖說玩家可以開啟PAE(Physical Address Extension),就能完整使用大於4GB的空間,但除了開啟方式較為複雜外,32 bit的Windows XP開啟後還是只能支援4GB容量。換言之,若是安裝超過4GB的記憶體,仍然會無法全部使用。基於種種限制,面對這麼便宜的零組件,最省事的方法就是安裝64bit作業系統,而且又以Windows 7是比較推薦的選擇。
應用需求方面,假如平常只是開網頁上網、玩一般電腦遊戲,那麼4GB應該足夠日常使用。不過對於一些會使用Photoshop、Illustrator、After Effect等大型工具軟體,編輯檔案又是數百MB起跳的人來說,記憶體容量當然是越高越好。
▲相較於SSD數百MB/s的讀寫效能,動輒數GB/s以上的讀寫速度是RAM Disk最大優勢,零碎小檔案的讀寫能力更是無話可說!

RAM Disk 特點:低價、速度快

扣除32 bit的Windows作業系統先天限制,建議至少可以買個2條4GB記憶體回來安裝,畢竟目前絕大多數的主機都至少有2條插槽。雖然一般玩家平常不見得會使用到這麼多記憶體,但卻可以利用程式架設RAM Disk,把閒置記憶體當作硬碟使用。這可以用做系統加速、網頁快取暫存、Photoshop等大型程式暫存空間、免安裝程式存放空間,甚至是抓BT都不成問題。

存取速度爆快

RAM Disk通常是利用軟體的方式,將動態記憶體(Dynamic Random Access Memory,DRAM)模擬成硬碟裝置的一種技術。簡單的說,就是斷電時資料會隨之清空、流失,讀寫速度爆快,壽命又很長的存放空間。由於記憶體有著比傳統硬碟、固態硬碟(SSD),甚至是磁碟陣列更快的讀寫速度,模擬為硬碟後可以利用其優越的讀寫能力,提升系統執行效率。
RAM Disk不像傳統硬碟採用馬達與磁片等機械裝置,而是靠電子訊號傳輸,因此在分類上也算是固態硬碟(Solid State Disk),但其讀寫效能卻是一般市售SSD無法相比的!相較市面上高速SSD可達500MB/s的讀寫速度,或者高達1000MB/s速度的PCI Express SSD磁碟陣列產品,RAM Disk讀寫速度是前述產品的數倍有餘,而且更為便宜。
RAM Disk效能會受到軟體、記憶體時脈、晶片組的記憶體通道數而有所不同。扣除軟體差異,記憶體時脈越高則效能越好,而四通道平台又比雙通道來得快一些。但不論如何,其動輒4GB/s以上的讀寫速度,還是狂電其他儲存媒介。

硬體式的 RAM Disk

GIGABYTE i-RAM
2005年技嘉曾經推出一款PCI介面的i-RAM,不過PCI介面僅提供記憶體電力,實際檔案傳輸介面則是SATA I(1.5Gb/s)。上面共有4條插槽,支援non-ECC、DDR 200/266/333/400等規格。i-RAM有顆鋰電池,可以提供10小時的電力,換言之就是關機後i-RAM內的資料只有10小時的保存期限,而後又有出現過5.25吋裝置版本的i-RAM BOX,不過依然僅支援DDR規格。
ACARD ANS-9010
另外一款由ACARD製造的ANS9010則是另外一款硬體式RAM Disk產品。不僅支援容量高達64GB的DDR2外,還有一個CF插槽可以自動將RAM Disk內的資料備份至CF卡內。傳輸介面也進化到SATA 2(3Gb/s),電池容量更提升到2400mAh。

斷電就清空資料

RAM Disk的資料存放位置就是記憶體,所以斷電後記憶體內的資料就會消失,因此並不算是個穩定的存取空間,只能把它當作是一個超高速暫存空間利用。不少玩家也常以這個理由對RAM Disk實用性抱著存疑態度,除了不可抗力因素,像是斷電或者是藍白畫面當機,一般電腦主機並不會常常無預警斷電。因此只要有計畫的使用RAM Disk,的確可以大幅提升系統使用效率。
針對這個先天限制,也有不少RAM Disk軟體內建關機前將資料備份到硬碟的功能,更甚者,還能在下次開機時將備份的檔案還原到RAM Disk中。這功能雖說方便,但會增加許多開關機時間,端看使用者如何應用RAM Disk來決定是否採用。

耐操的加速好幫手

傳統硬碟是由馬達、磁片與讀寫頭等機械裝置所構成的,因此會有磨損問題,SSD則視顆粒差異,有著幾萬次到十萬次資料寫入限制。雖然RAM Disk就分類上來說也算是固態硬碟,但是運作特性不同,所以不像NADA Flash般有寫入次數限制。再加上依靠電子訊號傳輸,沒有機械損耗疑慮,因此壽命比起傳統硬碟或SSD都來得長了許多。只要記憶體不過分加壓超頻,再加上記憶體大多是終身保固的情況下,要說RAM Disk永遠不會壞也是可以的。
前面談到RAM Disk是個「相對不穩定」的儲存空間,那麼該怎麼利用這麼快速的產物呢?根據實際架設操作後的心得,RAM Disk主要可用來當作下列幾種應用。另外有一說,現在不少玩家使用SSD做為系統硬碟,利用RAM Disk分攤大量讀寫工作,除了增加速度以外還能夠延長SSD的壽命,可謂是一舉多得。


RAM Disk 4 種應用

1、Windows 分頁檔與 temp 資料夾

虛擬記憶體分頁檔是Windows系統下不可避免的產物,預設的分頁檔會建立在硬碟或SSD上。在此先不討論Windows XP或者是Windows 7記憶體管控差異,基本上將分頁檔指向RAM Disk的用意,就是要讓虛擬記憶體在「真實記憶體」上運作,避免效能下降。
不過有一派人認為,既然有餘力建構RAM Disk,代表實體記憶體容量並不會太小,因此分頁檔其實也不必替換位置,只需要減小建立在硬碟上的分頁檔大小即可。另外就是TEMP這個資料夾,當安裝程式或者開啟壓縮檔時,系統會自動將解開的檔案放到TEMP資料夾內。像是WinRAR等軟體,可以將暫存空間指向RAM Disk,會大幅提升解壓縮檔案的即時閱讀能力。
不過要注意的是,當解壓縮的檔案大於RAM Disk空間時,會出現空間不足的錯誤訊息而無法直接執行,只能指定解壓縮路徑讓檔案直接存到硬碟去。而且將Windows TEMP路徑指向RAM Disk,也代表著按下「剪貼簿」的空間也是在RAM Disk上,所以空間不足時會有不少問題。

系統暫存路徑修改

依序進入:系統內容\進階\環境變數,接著編輯TMP與TEMP的變數值,將路徑改為RAM Disk的磁碟機代號即可。不過這麼要小心,因為當壓縮檔內的檔案大於RAM Disk容量會解壓錯誤。

2、工具軟體的暫存空間

一些大型工具軟體如Photoshop、Illustrator、After Effect等,都有暫存空間的設定,其作用多是步驟紀錄、圖層存取、甚至是原始檔案的修編過程等。因此暫存空間指定在RAM Disk時對於實際操作會提升不少順暢度,尤其是動輒好幾百MB的PSD檔案,內含數個圖層,經過濾鏡等特效編輯後,可以發現暫存檔案越來越肥大。
由於修編圖檔過程中,Photoshop會不斷紀錄編輯步驟,因此採用RAM Disk會有很大的幫助。另外一點就是,假設使用Photoshop批次處理大量圖檔(加上外框,裁切,縮放與格式轉換等),利用這方法也能免除硬碟讀取的限制,也不會讓SSD連續大量讀寫而減少壽命。

Photoshop 暫存檔

進入Photoshop的偏好設定\效能,勾選戰存磁碟機代號,並且將其優先權向上調整,這麼一來就能讓Photoshop修圖過程更為順暢。

3、瀏覽器快取及免安裝程式

瀏覽器快取檔案會隨著開啟網頁內容而逐漸增加,一般使用者也不太會將這些暫存檔清理掉,久而久之就會拖累系統速度。將瀏覽器的快取資料夾指向RAM Disk,可利用其關機就消失的特性,每次重新開機就會自動清空,資訊也較為安全一些。
另外還有一些免安裝(Portable)或綠色版程式,可以利用bat檔或者映像檔回復等方式,在開機後就將常用的一些程式放進RAM Disk內,執行效率會大幅提升。不過這步驟就顯得比較麻煩,畢竟還要拷貝檔案進其中才能夠使用,使用上就不太便利了。不然就是使用睡眠模式,讓記憶體維持電力供應,這麼一來就能省去重新複製檔案的煩惱。

瀏覽器快取路徑修改(IE 與 Chrome

IE改變設定的方式為:控制台\網際網路選項\一般\瀏覽歷程記錄(設定)\移動資料夾,將其資料夾改為RAM Disk磁碟機代號,接著重新啟動IE即可。
Chrome有使用者設定與網頁2種快取資料,建議只需要將網頁快取丟到RAM Disk。在路徑背後加上--disk-cache-dir=B:\GCcache\,重新啟動Chrome就OK。

4、遊戲與 P2P 專用資料夾

用RAM Disk玩P2P或安裝遊戲軟體會不會太誇張了點?以目前主流的AMD 900系列及Intel 7系列主機板,4條插槽可安裝多達32GB的記憶體,規劃12~24GB的空間出來,已經可以塞得下非常多遊戲。
倘若是容量更大的遊戲軟體或P2P檔案,那麼可能就要選購X58、X79平台來規劃空間了,但這麼一來就得提高不少建構成本。但利用這麼快的磁區玩P2P,除了可以大量減少硬碟損耗外,還能節省遊戲的載入時間,這爽度應該是無價。

關鍵字:離開模式

其實就是讓電腦元件略為降頻,以達到「不明顯」的省電狀態,但又不會中斷網路連線 (未修改登錄值前睡眠連網路卡都會中斷供電),開啟Windows Vista/7的離開模式 (Away Mode) ,首先開啟登錄編輯程式(regedit),然後依序進入:HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Power新增一個「DWORD (32- 位元) 值」的機碼,並命名為「AwayModeEnabled」,然後再按兩下給該機碼賦予一個「1」(16 進位) 的值即可,接著進入開始功能表中的睡眠就會啟動離開模式。此模式下的網路連線不會被關閉,而且記憶體內的資料也不會被清空,大幅節省重新開機時間。



RAM Disk 效能實測,打敗 SSD 沒問題

前面提到它的效能非常強悍,本節就是要來驗證藉由設定,電腦效能提升的幅度。本節共設計了4個實驗,包括WinRAR檔案解壓縮、Photoshop批次處理、遊戲載入時間與記憶體時脈對其效能的影響。雖然這些方式不見得能涵蓋一般玩家所有應用方式,但這對於一些了解RAM Disk實際應用面的讀者來說,仍具有參考價值。

1、WinRAR:快17.6%

本實驗模擬從網路下載一個檔案6.7GB的DVD9影片ISO檔,分別存放在RAM Disk、SSD與一般傳統硬碟時,解壓縮至獨立的SSD所花的時間。從結果顯示它比傳統硬碟解壓縮時間快了16秒,速度約提升17.6%,也比檔案存放在SSD內解壓縮時間快了7秒。雖然這時間差距不大,而且不見得人人有辦法建立這麼大的空間。長遠來說,下載的次數越頻繁,壓縮檔案越大則會節省更多時間。

2、Photoshop:快50%以上

利用Photoshop批次處理功能,開啟20張100MB的單一圖層PSD檔案,接著處理曲線、色調、筆觸效果、縮圖並轉存為JPG檔案,分別利用RAM Disk、SSD與傳統硬碟當作暫存空間來進行比較。結果可以發現,它與SSD作為暫存空間的差異不大,僅差了23秒鐘。但跟傳統硬碟比起來,RAM Disk處理時間整整少了一半以上,差距相當明顯。
對於影像處理的工作用戶,要處理的檔案可能會上百張,節省的時間只會更多。另外,對於開啟動輒上百MB的大圖,雖然無法量化所謂的處理順暢度,但使用RAM Disk作暫存空間時處理過程會明顯順暢許多。

3、星海爭霸二:10秒載入完畢

當RAM Disk空間夠大時,將遊戲丟進裡面也是一種方法。以星海爭霸二環境測試,挑選一張喜愛的自訂遊戲地圖進行遊戲載入測試,由於沒有官方的計時器,只好使用碼表進行計時。5次平均的結果可以發現它充分發揮了強大的讀取能力,載入時間不到10秒,比起SSD還快了將近1倍,傳統硬碟則要花掉超過30秒以上的載入時間。對於重度玩家來說,遊戲過程中若是需要不斷載入地圖或關卡時,RAM Disk的效能的確非常吸引人。

4、時脈:1600MHz 效益最高

前面提到記憶體的時脈也會影響RAM Disk效能,從結果顯示記憶體時脈從800MHz攀升到2133MHz時,在隨機讀寫的效能是逐步提升的,但提昇的幅度並非線性。有趣的是寫入效能在1600MHz達到最高,緊接著時脈越高則效能開始下滑一些,不排除是測試誤差。不過在連續讀寫的測試上,效能則是隨著時脈而上升,相對而言比較線性。另外在4KB零碎檔案的讀寫效能,時脈與效能之間的關聯性不大。

效能有提升

從前述幾項效能測試結果來看,RAM Disk對於效能提升最明顯的就是在遊戲載入時間,另外則是批次處理與檔案解壓縮。省下來的時間其實說長不長,而且Photoshop的操作順暢度也無法量化,這跟換上一顆SSD之後開啟應用程式與開機都會大幅縮減時間的體驗完全不同。
但它也不是如此雞肋,對於Photoshop大量批次處理工作,RAM Disk絕對能提升相當程度的效能,縮短處理時間也就是提高工作效率。對於遊戲玩家來說,可以不必等待遊戲載入時間,對於遊戲性來說也是一大提升。筆者認為,規劃一個小容量的RAM Disk幫助加速也是不無小補的。

RAM Disk 效能測試

RAM Disk 軟體效能測試大車拼

RAM Disk軟體不少,其中不乏有免費的版本,也有需要花上接近70美元的產品,而每套軟體的功能與安裝設定方式也大不相同。這裡整理了幾套市面上常見的RAM Disk軟體,並且將其表列呈現,供各位玩家參考。
(點圖可看大圖)

穩定又效能快是重點

從測試結果看來,不同軟體建置的RAM Disk空間,在4KB隨機讀寫這項測試有相當大的落差,有著從300MB/s到2000MB/s的差距;但是在大檔隨機讀寫效能上則差異比較小。因此軟體除了在內建功能上有所差異外,效能也是一項重要的指標。雖然300MB/s的4KB隨機讀寫可能是這幾套軟體中敬陪末座的成績,但是跟SSD相比仍然是具有相當高的優勢。如前一章節提到的將網頁瀏覽器快取皆轉移到RAM Disk上,即使是表現最差的軟體,其實際表現仍能勝過傳統硬碟與SSD。
另外從使用者角度來看,軟體首重穩定與簡單。相容性不高的軟體勢必無法滿足需求;而穩定性更是重要的一環,既然RAM Disk本身就是個不算安全的儲存空間,如果軟體本身不穩定,那麼只會讓本來想利用RAM Disk加速的本意完全消失。還有一點,軟體本身的功能齊全當然是最好,不過若是設定上太過於繁複,那也就不太好。

QSoft 穩定又好用

測試結果顯示QSoft不論在讀取或寫入的效能都非常優異,而且容量近乎無限制;宅魔曾使用X79主機板加上8條8GB的記憶體,可規劃出容量60GB的空間來!穩定度方面也是十分可靠,經過連續一個月以上的使用體驗,不論是將遊戲丟入RAM Disk內執行,還是用來作為Photoshop的暫存空間,都沒有發生過異常現象。雖然QSoft身為試用版,但不論效能、限制性還是穩定性皆為一時之選,因此獲得推薦。
▲各RAM Disk軟體隨機讀寫效能,除了Buffalo讀寫都不到6000MB/s落後平均值外,其他軟體大多都能維持相同水準。而且寫入速度大多較讀取快了一點。寫入效能項目QSoft以突破1000MB/s的成績位居第一,而讀取效能則是SoftPerfect大幅領先其他軟體。
▲相較於隨機讀寫,在4KB小檔案的測試上面各家的差距就非常大。SoftPerfect在此項測試中成為倒數第二的成績,而Buffalo的效能仍十分低落。QSoft以2100MB/s的讀取與1600以上的寫入成績在此領先其他軟體。


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