2007-01-28

Flash記憶體提升Windows Vista效能?

Windows Vista商業版已經推出,零售版推出的日子亦愈來愈近。作為新一代Windows系統,Vista無疑令人滿心期望,不過Vista要求的硬件要求甚高,許多舊PC電腦都要升級硬件才能用到Vista。所以Microsoft向傳媒展示Vista之時,就有人指Vista的推出會令記憶體廠商獲益,因為Vista需求更多1GB以上的記憶體才能順暢運作。亦由於記憶體的苛索,在配置記憶體太少的PC電腦上,Vista某些功能或會用不到,所以舊電腦需要添加記憶體,而新電腦的規格亦要提高才能應付Vista所需。
與其說Microsoft設計Vista具前贍性,不如說逼人換電腦,好讓用家追隨科技前進。對於一般用家來說,並無急切性升級操作系統,皆因現今電腦硬件效能強大,而且Windows XP方便可靠,除非Vista提供XP缺少的科技或應用,所以Microsoft以使用者介面、效能改進、加強安全性,以增加Vista的吸引力。
眾多Vista功能提升針對不同層面的用戶,例如安全功能的改進主要針對企業用戶,嶄新使用者介面(如Areo、Sidebar、搜尋功能)、網絡通訊(如IE7、Meeting Space、Windows Mail)、多媒體功能(如Media Center、DVD Maker、Windows Media Player 11),針對家庭用戶。PC發燒友則會留意提升系統效能的技術,包括ReadyBoost、ReadyDrive、SuperFetch最多人談論。這些功能主要是藉著軟件技術優化I/O處理,從而提升硬碟讀寫效率。在某程度上,可說是集多年操作系統優化的努力,並且更多善用Flash儲存技術,以減少硬碟讀取,增加處理器效率。
硬碟由於機械結構的囿限,速度不能追及記憶體及處理器速度,於是成為整個電腦系統的樽頸。要改善這個I/O樽頸,最常用的做法是採用緩衝記憶體(Cache Memory),將由硬碟讀取的數據部分儲存在Cache內,減少系統到硬碟讀取數據的需要。Cache的運作常見於電腦操作,如運作辦公室軟件,初次執行程式時硬碟I/O極多(硬碟燈不停閃亮),關了程式後即時再執行,程式載入會快許多。細心留意程式啟動的過程,會發覺硬碟燈不多閃亮,意味著大部分程式碼經已在Cache上,而由Cache讀取數據要比硬碟上好幾十倍。
在這Cache的基本操作上,XP加入Prefetch功能優化Cache管理,將某些檔案在系統啟動時預先讀入Cache內,以增加程式初次載入速度。不過XP的Cache容量有限,故此Prefetch會將Cache內容轉移到硬碟內,有需要時再將之搬回Cache內。Prefetch最大缺點是沒有選擇性,若果Cache不夠大時,又或者程式轉換頻繁,Cache內容經常更新,無可避免會增加讀取硬碟的次數。
在這方面,Vista使用SuperFetch技術優化XP的Prefetch處理,加入演算式判斷要Cache起的數據的優先次序。簡單來說,將最常用的會常保持在Cache內,較不常用按系統使用記憶體的情況,釋放部分Cache供程式使用。其實,這種優化相當於微調記憶體管理,效率改進視乎使用電腦的情況。如果令PC電腦有明顯改善,最實際的方法莫過於增加記憶體,好過Vista有系統記憶體做Cache。或許基於這想法Microsoft使SuperFetch應用於Flash儲存裝置作為外置Cache之用,即ReadyBoost。
要用Flash記憶體來作Cache,似乎有點說不過去。事關應用於流動Flash Drive原不是為Cache用途而設的,故此Flash Drive速度通常比硬碟慢得多。例如用一般Flash Drive造成開機碟,起動Windows 98或Windows XP PE(Preinstall Enivironment),要比從硬碟起動慢至少1分鐘,如果說Flash Drive能加快開機速度,相信會是特製的儲存裝置才可以。要知道Cache原意是以較快的臨時儲存區,用以減少快速處理器存取慢速儲存裝置的等待時間。這樣慢的Flash Drive可以做Cache嗎?
外國電腦雜誌網站的評論認為Flash Drive強於隨機存取(Ramdom Access),利於Cache起零散細小的程式碼(如DLL、OCX),比起硬碟表現較好,究竟實際是否如此,目前未見有測試報告說明這一點。然而,外國網站似乎認同ReadyBoost能帶來系統系能增益,還測試各種USB Flash Drive,查看是否合乎Vista的ReadyBoost需求。
原則上,應用Flash儲存裝置的ReadyBoost是臨時解決方案,徹底地改善PC電腦效能相信會是固態硬碟(Solid-State Hard Disk),即是以Flash記憶體模擬成硬碟機。現時三星電子、日立、東芝、TDK、Sandisk等公司已推出32GB的固態硬碟產品,甚至配套於新推出的手提電腦型號
相對於傳統硬碟,固態硬碟的優勢是在於擺脫機械物理的障礙,減低數據存取時間(Low Seek Time)。據悉,其讀取速度可達53MByte/s,寫入速度可達28MByte/s。另外,固態硬碟比傳統硬碟省電,有利於手提電腦使用。
即使固態硬碟能超過傳統硬碟,我對其的發展有所保留,相信要過好幾年才有機會普及。之所以有這個觀感,主要是因為固態硬碟的價售要比傳統硬碟貴幾倍,加上廠商在硬碟加入新技術,在現在的硬碟架構上整合Flash記憶體技術,造成混合型硬碟(Hybrid Hard Disk),並計劃在今年下半年推出市場。
混合型硬碟會否是過度產品?相信要看各廠商的市場規劃。如果固態硬碟一開始便搶佔傳統硬碟,豈不是混合型硬碟未推出已變成過時,那麼廠商投資大筆金錢豈不是付諸東流。所以,混合型硬碟的推出更多是商業考量。
就技術而言,混合型硬碟既有固態硬碟省電的好處,亦加快了程式載入時間。雖然比傳統硬碟稍貴,但較固態硬碟便宜。由於混合型硬碟技術不純粹,需要操作系統配合才能發揮其效能,這個空位則由Vista補上,提供ReadyDrive功能以作支援。

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