固态硬盘性能提升到PCIe4.0后为何没多大提升？

硬盘

提升幅度不太大。

硬盘最大的一次提升，无疑是从机械硬盘升级为固态硬盘。工作机制的差异使得固态硬盘在各项性能参数上对机械硬盘形成碾压之势。最顶级的机械硬盘顺序读写速度最多200MB/s，而SATA3接口的固态硬盘可达500MB/s，PCIe 3.0的NVMe固态为3500MB/s，PCIe 4.0的则如所说能翻倍达到7000MB/s。

所谓顺序读写，仍是机械硬盘的强项，要是看固态硬盘擅长的4K性能，两者差距就更显著了。4K性能，简单来讲就是处理大量零碎文件时的能力。机械硬盘以扇区存储，靠磁头读写，文件零碎时磁头需来回移动，速度很慢。固态硬盘没有物理移动部件，不存在这种问题。在4K读写方面，固态硬盘比机械硬盘领先上百倍甚至上千倍是很正常的。

移动

然而再往上看，从SATA固态发展到PCIe3.0、4.0之后，实际体验的提升就没那么显著了。这是由于计算机的运行是一个整体，需要众多组件协同工作，像CPU、内存、主板和芯片组总线、显卡等都是除硬盘之外的重要组件。这些环节遵循木桶原理，一个环节慢了，其他环节就得等待。

例如，我在同一台电脑内，将一个大文件从速度为7500MB/s的PCIe4.0固态硬盘拷贝到速度为3500MB/s的PCIe3.0固态硬盘，若不考虑其他因素，其最大速度必然会被限制在3500MB/s。要是拷贝到SATA固态硬盘，最快速度大概也就500MB/s，拷贝到机械硬盘的话就更慢了。在实际应用中情况更为复杂。就像玩游戏或者剪视频时，即便硬盘速度够快，但要是CPU、内存或者显卡成了瓶颈，那硬盘的高速度就冗余了，无法发挥作用。以剪视频为例，7000MB/s的读取速度应对4K视频不在话下，可要是CPU和显卡在解码或预览时能力不足，4K视频就可能无法流畅预览和剪辑。

前阵子我测试固态硬盘时跑了几个游戏，记录了它们的载入时间。从中能发现，HDD（机械硬盘）速度极慢，用来装大型游戏已不合适，玩地平线5时就有贴图来不及载入的状况。不过，从顺序读写速度约500MB/s的SATA固态，到约7500MB/s的PCIe4.0固态，性能提升就没那么显著了。硬盘只负责读取这部分内容，读完后游戏要解包等操作，此时硬盘负载不大，多数时间都在等待CPU和内存。

剪视频也是如此。就拿4K视频来说，哪怕是原片，其码率最多也就是100Mbps或者200Mbps，换算成读写速度的话要除以8，大概为25MB/s左右，固态硬盘处理起来轻松自如。有影响的是CPU和显卡，快速拖动预览时，若解码速度跟不上就会卡顿，要是加了特效而CPU性能不足，拖过特效片段时也会非常卡。不过，近期固态硬盘价格降得这么低，PCIe4.0主板也逐渐普及，就那么点差价，许多用户直接选好的，这没毛病。