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NTFS 压缩如何影响 2021 硬件上 Windows 10 中 nvme SSD 的性能？

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NTFS 压缩如何影响 2021 硬件上 Windows 10 中 nvme SSD 的性能？

我在笔记本电脑中设置了文件历史记录备份 nvme ssd，并想分享快速 CrystalDiskMark 基准测试的结果，其中启用和禁用了 NTFS 文件和文件夹压缩。请参阅下面的答案。

答案1

硬件

这是一款 2021 年散热良好的笔记本电脑。

Processor       AMD Ryzen 7 4800HS with Radeon Graphics (2.90 GHz)
Installed RAM   16.0 GB (15.4 GB usable)
Tested SSD      Samsung SSD 970 EVO Plus 500GB
System type     64-bit operating system, x64-based processor
Edition         Windows 10 Home
Version         22H2
Installed on    ‎7/‎23/‎2021
OS build        19045.2965
Experience      Windows Feature Experience Pack 1000.19041.1000.0

场景 1：压缩关闭

  1. 使用默认分配大小单位快速格式化为 NTFS，无压缩。
  2. 水晶盘标记：1 次，32GiB，所有场景。
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CrystalDiskMark 8.0.4 x64 (C) 2007-2021 hiyohiyo
                                  Crystal Dew World: https://crystalmark.info/
------------------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 bytes/s [SATA/600 = 600,000,000 bytes/s]
* KB = 1000 bytes, KiB = 1024 bytes

[Read]
  SEQ    1MiB (Q=  8, T= 1):  1789.330 MB/s [   1706.4 IOPS] <  4681.96 us>
  SEQ    1MiB (Q=  1, T= 1):  1520.689 MB/s [   1450.2 IOPS] <   688.45 us>
  RND    4KiB (Q= 32, T= 1):   515.591 MB/s [ 125876.7 IOPS] <   245.41 us>
  RND    4KiB (Q=  1, T= 1):    56.474 MB/s [  13787.6 IOPS] <    72.37 us>

[Write]
  SEQ    1MiB (Q=  8, T= 1):  1296.007 MB/s [   1236.0 IOPS] <  6456.03 us>
  SEQ    1MiB (Q=  1, T= 1):  1178.180 MB/s [   1123.6 IOPS] <   888.16 us>
  RND    4KiB (Q= 32, T= 1):   452.477 MB/s [ 110468.0 IOPS] <   280.43 us>
  RND    4KiB (Q=  1, T= 1):   183.973 MB/s [  44915.3 IOPS] <    22.12 us>

Profile: Default
   Test: 32 GiB (x1) [Z: 0% (0/466GiB)]
   Mode: [Admin]
   Time: Measure 5 sec / Interval 5 sec 
   Date: 2023/06/07 10:03:39
     OS: Windows 10  [10.0 Build 19045] (x64)

场景 2：压缩开启

  1. 快速格式化为 NTFS，使用默认分配大小单位并打开压缩。
  2. 水晶盘标记：1 次，32GiB，所有场景。
------------------------------------------------------------------------------
CrystalDiskMark 8.0.4 x64 (C) 2007-2021 hiyohiyo
                                  Crystal Dew World: https://crystalmark.info/
------------------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 bytes/s [SATA/600 = 600,000,000 bytes/s]
* KB = 1000 bytes, KiB = 1024 bytes

[Read]
  SEQ    1MiB (Q=  8, T= 1):  1789.688 MB/s [   1706.8 IOPS] <  4681.73 us>
  SEQ    1MiB (Q=  1, T= 1):  1516.428 MB/s [   1446.2 IOPS] <   690.41 us>
  RND    4KiB (Q= 32, T= 1):   513.624 MB/s [ 125396.5 IOPS] <   247.03 us>
  RND    4KiB (Q=  1, T= 1):    51.837 MB/s [  12655.5 IOPS] <    78.85 us>

[Write]
  SEQ    1MiB (Q=  8, T= 1):  1772.207 MB/s [   1690.1 IOPS] <  4722.98 us>
  SEQ    1MiB (Q=  1, T= 1):  1513.156 MB/s [   1443.1 IOPS] <   691.69 us>
  RND    4KiB (Q= 32, T= 1):   450.992 MB/s [ 110105.5 IOPS] <   281.38 us>
  RND    4KiB (Q=  1, T= 1):   184.793 MB/s [  45115.5 IOPS] <    22.03 us>

Profile: Default
   Test: 32 GiB (x1) [Z: 0% (0/466GiB)]
   Mode: [Admin]
   Time: Measure 5 sec / Interval 5 sec 
   Date: 2023/06/07 9:59:37
     OS: Windows 10  [10.0 Build 19045] (x64)

概括

这是一个简单的基准测试场景，可能并不代表真实世界的文件历史记录访​​问模式，但我不想设置更复杂的内容。我重复了每个场景一次以确认类似的结果。

  • 这顺序读取和随机写入表现是不受影响。
  • 这随机读取，队列深度 1表现下降了8%压缩开启。
  • 这顺序写入表现增加28-38％压缩开启。

CPU 利用率使用自定义数据收集器收集，监控 % 处理器时间 和 % 最大频率。我的机器在测试期间打开了许多应用程序，因此数据很嘈杂。我的观察是，在整个测试套件中，单个核心只有两次 10 秒内被充分利用。这 10 秒的时间段与测试的特定阶段并不完全对应，但它们接近顺序写入基准。我认为这有点相关，但峰值也可能与 PC 上的其他操作有关。除此之外，每个核心 CPU 的峰值从未超过 30% 处理器时间（短暂），并且通常低于 5% 处理器时间。在测试期间，CPU 一直以全频运行。

结论

对于我的用例来说，压缩是有意义的。我很少访问我的备份文件，随机读取性能也不会受到太大影响，所以我会利用更快的顺序写入性能和，更重要的是，额外的容量。压缩似乎并没有以用户可感知的方式对我的多核 CPU 造成压力，除了在顺序写入基准测试期间可能对单个核心造成压力（时间值得怀疑）。

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