基于SSD的計(jì)算機(jī)性能優(yōu)化和實(shí)驗(yàn)室節(jié)約策略

盧 民 榮

(福建江夏學(xué)院 會(huì)計(jì)學(xué)院， 福建 福州 350108)

0 引 言

根據(jù)馮·諾依曼型架構(gòu)，目前計(jì)算機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)大部分基于存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)主要由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等五大件組成，運(yùn)算器、控制器功能由CPU完成，數(shù)據(jù)和程序指令存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，等待運(yùn)行的時(shí)候調(diào)用，運(yùn)行結(jié)果也放到存儲(chǔ)器中[1]。早期計(jì)算機(jī)的CPU與主存的工作速度較為接近，主存的速度并不影響整機(jī)的運(yùn)算速度，近幾年電子科學(xué)迅速發(fā)展，影響計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率關(guān)鍵硬件CPU性能在1986～2004年間的年增長(zhǎng)率約為52%，自2004年開(kāi)始每年CPU性能增長(zhǎng)率約為20%[2]，可以說(shuō)CPU速度已經(jīng)很快了，因此現(xiàn)在的CPU已經(jīng)不會(huì)成為計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的瓶頸，性能瓶頸主要在于存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器的硬件分為主存(也稱“內(nèi)存”)和輔助存儲(chǔ)器(也稱“硬盤(pán)”、“外存”)，主存的訪問(wèn)延遲改善情況每年約7%[2]；HDD訪問(wèn)延遲更為致命，從2000年開(kāi)始硬盤(pán)轉(zhuǎn)速就已經(jīng)達(dá)到7 200 r/m，相隔十幾年，現(xiàn)在HDD的容量倒是提升了很多，1 TB、2 TB均已投入市場(chǎng)，然而速度卻沒(méi)有多少改變，主流轉(zhuǎn)速仍然是7 200 r/m，讀寫(xiě)速度基本處于100～150 MB/s之間，主要是因?yàn)槭袌?chǎng)上硬盤(pán)大部分是機(jī)械硬盤(pán)(也稱“傳統(tǒng)磁盤(pán)”)，機(jī)械磁盤(pán)受限于磁頭移動(dòng)和磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)等機(jī)械運(yùn)動(dòng)，響應(yīng)時(shí)間和吞吐率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于CPU和主存[3-4]。這就導(dǎo)致CPU與存儲(chǔ)器之間的性能差異逐漸加大，形成了“存儲(chǔ)墻”問(wèn)題，可以這么說(shuō)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)性能瓶頸在于存儲(chǔ)器的速度，尤其是HDD的速度[5,6]。

從2009年許多硬盤(pán)制造商開(kāi)始投入SSD(也稱“電子硬盤(pán)”)的研究與生產(chǎn)，與HDD相比，SSD有著明顯優(yōu)勢(shì)，如響應(yīng)時(shí)間極短、功耗小、讀寫(xiě)速度很快(目前市場(chǎng)上SSD讀寫(xiě)速度基本都達(dá)到了500 MB/s以上，比HDD快3～5倍以上)等；剛開(kāi)始SSD因?yàn)閮r(jià)格高和數(shù)據(jù)丟失很難還原等沒(méi)有得到普及，隨著技術(shù)提升，現(xiàn)在SSD技術(shù)已經(jīng)比較成熟，并廣泛應(yīng)用于軍事、航空、醫(yī)療、導(dǎo)航、工控、電力、監(jiān)控等行業(yè)[7-8]。

目前，高校實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)仍然普遍以Microsoft Windows XP Professional 32位操作系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱“XP”)為主，2014年4月8日微軟宣布XP停止服務(wù)，并提示繼續(xù)使用將有風(fēng)險(xiǎn)，計(jì)算機(jī)用戶升級(jí)操作系統(tǒng)是必然趨勢(shì)，但計(jì)算機(jī)配置卻成了一大阻因。而這幾年高校對(duì)實(shí)驗(yàn)室的投入已經(jīng)形成一定的規(guī)模[9]，實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)數(shù)量之多，升級(jí)或購(gòu)買(mǎi)新的計(jì)算機(jī)都需要慎重考慮。本文結(jié)合高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況，主要研究使用較低成本快速提升實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)性能、升級(jí)操作系統(tǒng)，同時(shí)延長(zhǎng)計(jì)算機(jī)服務(wù)年限，降低實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)報(bào)廢率，具有實(shí)際的應(yīng)用和推廣價(jià)值。

1 SSD與HDD對(duì)比分析

SSD存儲(chǔ)是以閃存作為存儲(chǔ)單元，不僅可以隨機(jī)訪問(wèn)而且通常以頁(yè)為單位進(jìn)行讀寫(xiě)，其響應(yīng)時(shí)間極短，響應(yīng)速度是HDD的3～5倍，而更為可觀是的SSD的讀寫(xiě)延時(shí)比HDD快幾十倍[10]。本文通過(guò)專(zhuān)業(yè)硬盤(pán)檢測(cè)工具HD Tune 5.0在同一軟件環(huán)境中對(duì)硬盤(pán)性能進(jìn)行檢測(cè)，從多個(gè)角度對(duì)比分析SSD和HDD，數(shù)據(jù)采樣來(lái)源為福建江夏學(xué)院會(huì)計(jì)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)設(shè)備中80 GB和320 GB硬盤(pán)，120 GB為新型試驗(yàn)SSD，硬盤(pán)各參數(shù)比較如表1所示，下文使用簡(jiǎn)稱SSD 120 GB、HDD 80 GB、HDD 320 GB分析代表各自型號(hào)的硬盤(pán)。

表1 SSD和HDD的硬盤(pán)參數(shù)

從表1可以看出，SSD緩存和讀取速度要高出HDD很多倍，而2007年和2010年采購(gòu)的HDD在容量增加四倍但性能并未有多少改進(jìn)；因此實(shí)驗(yàn)環(huán)境的計(jì)算機(jī)配置雖然2010年的CPU和內(nèi)存上性能比2007年提升好幾倍，但計(jì)算機(jī)性能受到HDD限制并未發(fā)揮出相應(yīng)的提升效果。在測(cè)試計(jì)算機(jī)上安裝Windows 7 64位操作系統(tǒng)，并加載這三個(gè)硬盤(pán)，測(cè)試數(shù)據(jù)如表2～4所示；從測(cè)試結(jié)果中得出在傳輸速度上HDD 320 GB同比80 GB提升將近1倍，但在響應(yīng)時(shí)間、讀寫(xiě)延時(shí)沒(méi)有多大改觀；但SSD在測(cè)試數(shù)據(jù)上都比HDD 80G提升五倍以上，隨機(jī)存取測(cè)試中甚至可超過(guò)100倍，由此可知文獻(xiàn)[10]中指出SSD隨機(jī)尋址延時(shí)比HDD快500倍以上，完全符合實(shí)際，而且在日后固態(tài)硬盤(pán)生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟，速度將更進(jìn)一步提升，其應(yīng)用也會(huì)更加廣泛。

表2 硬盤(pán)傳輸速度測(cè)試結(jié)果 MB/s

此表數(shù)據(jù)越大表示性能越好，反之越差；傳輸速率在數(shù)值上等于每秒傳輸構(gòu)成數(shù)據(jù)代碼的比特?cái)?shù)，傳輸速率越高其傳輸速度就越快。

此表數(shù)據(jù)越小性能越好，反之越差；存取時(shí)間越短計(jì)算機(jī)響應(yīng)時(shí)間就越少，其響應(yīng)速度就越快，SSD響應(yīng)時(shí)間明顯少于HDD許多倍。

表3 硬盤(pán)讀寫(xiě)時(shí)間測(cè)試結(jié)果 ms

表4 硬盤(pán)IO操作測(cè)試結(jié)果 IOPs

此表數(shù)據(jù)越大表示性能越好，反之越差；IO/s是指每秒進(jìn)行讀寫(xiě)操作的次數(shù)，IO/s值越大其讀寫(xiě)延時(shí)就越小，SSD讀寫(xiě)操作優(yōu)勢(shì)十分明顯。

2 計(jì)算機(jī)性能測(cè)驗(yàn)方法和結(jié)果分析

2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

福建江夏學(xué)院會(huì)計(jì)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室分為會(huì)計(jì)電算化、模擬銀行、財(cái)務(wù)管理、稅收籌劃和審計(jì)實(shí)驗(yàn)室，只有審計(jì)一間實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)配置較高為2010年采購(gòu)的聯(lián)想ThinkCentre M8200t，其它實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)配置均為2007年采購(gòu)的方正尊越A360，因此多數(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然使用方正尊越A360計(jì)算機(jī)。本文使用這兩種配置的計(jì)算機(jī)組建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，具體組建方法如下：

(1) 實(shí)驗(yàn)主機(jī)一。方正尊越A360的硬件配置為Intel Pentium Dual E2140 1.6GB雙核CPU，DDR2 667 MHz 1 GHz內(nèi)存，HDD 80GB硬盤(pán)和128MB顯示卡；共計(jì)50臺(tái)。

(2) 實(shí)驗(yàn)主機(jī)二。聯(lián)想ThinkCentre M8200t的硬件配置為Intel Core i3 540 Dual E2140 3.07GB雙核四線程CPU，DDR3 1333 MHz 4 GHz內(nèi)存，HDD 320 GB，集顯；共計(jì)50臺(tái)。其CPU和內(nèi)存性能優(yōu)越于實(shí)驗(yàn)主機(jī)一很多倍。

(3) 實(shí)驗(yàn)主機(jī)三。在實(shí)驗(yàn)主機(jī)一上搭載SSD，將HDD 80G作為數(shù)據(jù)盤(pán)，SSD 120 GB作為系統(tǒng)盤(pán)，共計(jì)6臺(tái)。

按照會(huì)計(jì)軟件的特點(diǎn)分兩組軟件環(huán)境進(jìn)行測(cè)試，第一組在這三類(lèi)主機(jī)安裝相同的會(huì)計(jì)教學(xué)軟件，考慮到會(huì)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中使用財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)軟件有用友通標(biāo)準(zhǔn)版和用友ERP-U8院校專(zhuān)版，這兩個(gè)軟件在配置上剛好存在沖突，為了方便教學(xué)實(shí)驗(yàn)室將其分別安裝在不同操作系統(tǒng)上，HDD 80G硬盤(pán)規(guī)劃為C盤(pán)、D盤(pán)各30 GB用于安裝操作系統(tǒng)和相應(yīng)的教學(xué)軟件，其余空間做為數(shù)據(jù)盤(pán)，以供學(xué)生上機(jī)使用。安裝操作系統(tǒng)均為XP Service Pack 3并各自命名為XP1、XP2，XP1安裝用友通標(biāo)準(zhǔn)版10.2，XP2安裝用友ERP-U8院校專(zhuān)版8.61(以下簡(jiǎn)稱“861”)，其它為公共的軟件主要包含：教學(xué)控制軟件(凌波多媒體教學(xué)網(wǎng)6.9.2)，辦公軟件(Office 2003：Word、Excel、PowerPoint和0ffice 2007：Word、Excel、PowerPoint、Access、Visio)，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件(Sql Server 2000 Service Pack 4)，開(kāi)發(fā)工具(Delphi 7.0)，殺毒軟件(金山毒霸悟空永久免費(fèi)版SP5，病毒庫(kù)更新至2014-3-21)等；其系統(tǒng)盤(pán)空間占用約13G，空閑空間約為16 GB。

第二組軟件環(huán)境將861替換為用友ERP-U8院校專(zhuān)版8.72(以下簡(jiǎn)稱“872”)和0ffice 2010(Word、Excel、PowerPoint、Access、Visio)，以適應(yīng)新版本的教學(xué)軟件。會(huì)計(jì)教學(xué)軟件從861升級(jí)到872是必然趨勢(shì)，這也是多一組測(cè)試的必要性，但受到計(jì)算機(jī)現(xiàn)有配置的約束，大部分教學(xué)仍然使用861。

2.2 執(zhí)行程序所需時(shí)間測(cè)驗(yàn)

在同一軟件環(huán)境下對(duì)三種不同主機(jī)硬件進(jìn)行軟件常規(guī)操作對(duì)比，為了更準(zhǔn)確地記錄執(zhí)行程序所需時(shí)間即響應(yīng)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中在記錄其響應(yīng)時(shí)間上使用平均時(shí)間取值，其中除同傳操作實(shí)驗(yàn)主機(jī)一和二均為50臺(tái)計(jì)算機(jī)操作的平均時(shí)間，實(shí)驗(yàn)主機(jī)三取6臺(tái)計(jì)算機(jī)操作的平均時(shí)間。開(kāi)機(jī)包括了還原卡加載時(shí)間和連帶系統(tǒng)默認(rèn)啟動(dòng)服務(wù)的有數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件Sql Server 2000、教學(xué)控制軟件凌波多媒體教學(xué)網(wǎng)學(xué)生端和殺毒軟件等。為了更清楚對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在響應(yīng)時(shí)間對(duì)比表中以實(shí)驗(yàn)主機(jī)一的數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，分別在實(shí)驗(yàn)主機(jī)二、三上增加時(shí)間倍數(shù)用于更明顯地比較計(jì)算機(jī)性能。第一組實(shí)驗(yàn)通過(guò)安裝所需要軟件環(huán)境進(jìn)行同傳，并記錄其消耗時(shí)長(zhǎng)；同傳成功后計(jì)算開(kāi)關(guān)機(jī)、打開(kāi)Delphi 7.0界面、使用金山毒霸進(jìn)行C盤(pán)全面掃描殺毒等所需要時(shí)間，并分別計(jì)算在XP1和XP2上操作相應(yīng)的會(huì)計(jì)教學(xué)軟件響應(yīng)時(shí)間，如表5所示。第二組實(shí)驗(yàn)主要計(jì)算861升級(jí)片872軟件響應(yīng)時(shí)間，如表6所示。

殺毒軟件查殺后提示掃描殺毒對(duì)象有190 507個(gè)，HDD 80G掃描速率168個(gè)文件/s，HDD 320 GB掃描速率261個(gè)文件/s，SSD 120 GB掃描速率305個(gè)文件/s。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

表格中聯(lián)想ThinkCentre M8200t和方正尊越A360+SSD 120G括號(hào)中表示的倍數(shù)均以方正尊越A360作對(duì)比，軟件響應(yīng)時(shí)間越短表示其速度越快，使用Ta表示方正尊越A360軟件響應(yīng)時(shí)間，使用Tm表示聯(lián)想ThinkCentre M8200t軟件響應(yīng)時(shí)間，其計(jì)算機(jī)速度倍數(shù)times計(jì)算公式為：

表5 軟件響應(yīng)時(shí)間對(duì)比 s

表6 軟件升級(jí)到872響應(yīng)時(shí)間對(duì)比 s

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明網(wǎng)絡(luò)同傳與硬盤(pán)參數(shù)關(guān)系較小，主要由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的交換機(jī)決定其傳輸速度；而其它常規(guī)軟件操作中聯(lián)想ThinkCentre M8200t速度比方正尊越A360快1～2倍，而方正尊越A360搭載SSD后性能明顯提升1倍，部分處理速度比原來(lái)快3～5倍；在方正尊越A360基礎(chǔ)上搭載SSD，其計(jì)算機(jī)響應(yīng)時(shí)間競(jìng)小于更新配置的聯(lián)想ThinkCentre M8200t計(jì)算機(jī)，使用了7年的計(jì)算機(jī)已經(jīng)進(jìn)入淘汰期，在上面搭載SSD，計(jì)算機(jī)性能可以得到明顯改善即實(shí)驗(yàn)主機(jī)三計(jì)算機(jī)速度比實(shí)驗(yàn)主機(jī)二快，因此搭載SSD方案優(yōu)化計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室具有技術(shù)可行性。同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)861升級(jí)到872軟件響應(yīng)時(shí)間延遲較長(zhǎng)，原有方正尊越A360計(jì)算機(jī)配置運(yùn)行872所需時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響了正常的日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)，故不推薦安裝使用。

以教學(xué)環(huán)境為主進(jìn)行測(cè)試，從軟件環(huán)境上看，32位的XP操作系統(tǒng)沒(méi)有完全發(fā)揮聯(lián)想ThinkCentre M8200t的性能，實(shí)驗(yàn)主機(jī)二的軟件響應(yīng)時(shí)間在同等條件下會(huì)降低；SSD 120 GB屬于SATA3接口且具有trim技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)主機(jī)一上搭載SSD，一方面主板的接口技術(shù)限制了其性能，另一方面操作系統(tǒng)本身也沒(méi)有發(fā)揮出trim功能，在未來(lái)主流SATA3接口的主板使用SSD并安裝64位Microsoft Windows 7 (簡(jiǎn)稱“Win 7”)及更高版本的操作系統(tǒng)，SSD性能仍會(huì)進(jìn)一步得到提升。

3 相關(guān)工作

3.1 提升實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)性能方案

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，外部存儲(chǔ)器HDD和CPU處理速度之間的差距越來(lái)越大，提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的瓶頸就落在外部存儲(chǔ)設(shè)備上[11]。因?yàn)樵谫Y源上SSD不會(huì)浪費(fèi)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的CPU、內(nèi)存，在提升計(jì)算機(jī)的性能上SSD與HDD相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，目前許多廠商提供較高性能的筆記本電腦都搭載了SSD。從CPU上主頻和多線程處理能力實(shí)驗(yàn)主機(jī)二要比實(shí)驗(yàn)主機(jī)一快5倍以上，從內(nèi)存上看頻率和容量也要高出好幾倍，但在實(shí)驗(yàn)運(yùn)行效果上，卻只能快1～2倍，其間主要性能瓶頸在于硬盤(pán)。從實(shí)驗(yàn)主機(jī)一搭載SSD后性能與實(shí)驗(yàn)主機(jī)二基本相當(dāng)，甚至從軟件操作響應(yīng)時(shí)間上看運(yùn)行效率更高?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)在主板總線設(shè)計(jì)的速度一般比較快，不會(huì)拖后其它硬件的速度，因此影響計(jì)算機(jī)性能最為直接的硬件有CPU、內(nèi)存、硬盤(pán)3個(gè)，而一般實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)在投入使用2、3年后，其CPU和內(nèi)存基本已經(jīng)停產(chǎn)，CPU和內(nèi)存更新?lián)Q代比較快，實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)在投入使用六七年后其主板相兼容的CPU和內(nèi)存已經(jīng)很難購(gòu)買(mǎi)或者需要比較高的維修成本。計(jì)算機(jī)升級(jí)比較普遍的做法是計(jì)算機(jī)使用2、3年內(nèi)更換速度更快的CPU或容量更大的內(nèi)存，此時(shí)升級(jí)花費(fèi)成本不會(huì)很高；目前SSD在市場(chǎng)上已經(jīng)比較流行，如實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)已經(jīng)使用了比較長(zhǎng)的時(shí)間，想花費(fèi)比較低成本提升計(jì)算機(jī)性能，增加一個(gè)小容量SSD做為系統(tǒng)盤(pán)，原來(lái)HDD作為數(shù)據(jù)盤(pán)，這可以比較有效的提升操作系統(tǒng)和軟件運(yùn)行的速度，升級(jí)后軟硬件安裝如圖1所示。SSD速度快但成本高，在使用SSD進(jìn)行升級(jí)時(shí)，應(yīng)規(guī)劃好軟件和數(shù)據(jù)放置，充分利用SSD讀寫(xiě)速度的優(yōu)勢(shì)，將操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、殺毒軟件等需要較多讀寫(xiě)操作都放在SSD上，實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)主要是為提供教學(xué)服務(wù)，為了縮短軟件響應(yīng)時(shí)間，需要將常用的文字處理軟件和教學(xué)相關(guān)的軟件都安裝在SSD上；將不常用、占據(jù)較大空間的軟件和數(shù)據(jù)放在HDD上，如GHOST還原文件、用戶數(shù)據(jù)等。一般軟件都設(shè)數(shù)據(jù)區(qū)，軟件在運(yùn)行過(guò)程中存儲(chǔ)應(yīng)盡可能放置到HDD上，以減少SSD的空間壓力，因?yàn)殡S著SSD容量降低，“填滿”引起的遷移顯著增加，SSD性能也會(huì)相應(yīng)下降[12]。

同時(shí)也要注意并不是所有早期計(jì)算機(jī)加載SSD都能有效提升計(jì)算機(jī)性能，因?yàn)樵缙谥靼迥J(rèn)硬盤(pán)模式是IDE，這種模式是不支持原生命令隊(duì)列(Native Command Queuing，NCQ)，隊(duì)列深度增大性能也不會(huì)有太大的變化。在使用SSD提升計(jì)算機(jī)性能時(shí)，應(yīng)開(kāi)啟主板BIOS中串行ATA高級(jí)主控接口/高級(jí)主機(jī)控制器接口(Serial ATA Advanced Host Controller Interface，AHCI)，因?yàn)镾SD支持NCQ，該技術(shù)對(duì)挖掘利用SSD內(nèi)部并行特性至關(guān)重要，當(dāng)隊(duì)列深度增大，性能也會(huì)以幾何級(jí)別上升[13]。因此，適合升級(jí)SSD的實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)配置在主板上應(yīng)支持AHCI和SATA接口，同時(shí)CPU應(yīng)具有雙核心，內(nèi)存在1 GB及以上。

在實(shí)驗(yàn)室日常維護(hù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)已經(jīng)使用7年的方正尊越A360計(jì)算機(jī)部分配件損壞如電源無(wú)法供電、顯卡花屏、內(nèi)存損壞等，這些損壞的配件要么很難購(gòu)買(mǎi)要么維修成本較高，因此損壞的配件按正常報(bào)廢處理，將可用配件搭配組裝后繼續(xù)使用?，F(xiàn)在采用SSD升級(jí)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)，至少可以延長(zhǎng)計(jì)算機(jī)的使用3～5年，為了保證SSD升級(jí)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)能更長(zhǎng)時(shí)間的正常運(yùn)行，建議高校提升實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)性能操作方法如下：

(1) 停止使用一間實(shí)驗(yàn)室(無(wú)須報(bào)廢)做為配件室，在后續(xù)計(jì)算機(jī)使用過(guò)程中如遇硬件損壞則使用該配件室進(jìn)行維護(hù)。

(2) 購(gòu)買(mǎi)SSD，升級(jí)已經(jīng)投入5～8年的實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)(投入使用時(shí)間太短未達(dá)到報(bào)廢年限，仍然能繼續(xù)服務(wù)多年；投入使用時(shí)間太長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)主板配置可能不支持AHCI和SATA接口，影響SSD性能發(fā)揮)；目前SSD都提供SATA3接口，但多年前購(gòu)買(mǎi)的主板一般是不支持的，此時(shí)并未完全發(fā)揮出SSD的性能。

(3) 新建實(shí)驗(yàn)室，至少新建一間實(shí)驗(yàn)室用于替代配件室教學(xué)功能，新建實(shí)驗(yàn)室主板應(yīng)提供SATA3接口，方便日后循環(huán)利用，同時(shí)也要根據(jù)教學(xué)需求和招生規(guī)模，新建其它類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)室。

(4) 升級(jí)SSD后計(jì)算機(jī)繼續(xù)使用直至報(bào)廢，當(dāng)報(bào)廢時(shí)計(jì)算機(jī)中SSD設(shè)備完全格式化后可以循環(huán)利用SSD，作為后期新建實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)盤(pán)，在主板支持SATA3接口上SSD性能更佳。

3.2 高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室節(jié)約策略

高校實(shí)驗(yàn)室硬件投入建設(shè)經(jīng)費(fèi)和配套維護(hù)經(jīng)費(fèi)，都十分巨大，因此高校實(shí)驗(yàn)員應(yīng)適當(dāng)研究高校實(shí)驗(yàn)室成本管理，并進(jìn)一步形成控制強(qiáng)化成本管理的理念[14]。據(jù)調(diào)查，高校實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)的使用年限5年報(bào)廢的占36.4%，6年報(bào)廢的占18.2%，7年報(bào)廢的占45.5%[15]，由此可見(jiàn)，我國(guó)高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)服務(wù)年限比較短，高報(bào)廢率一方面反應(yīng)了計(jì)算機(jī)軟硬件的更新?lián)Q代很快，使用5年以上的計(jì)算機(jī)從客觀上確實(shí)存在計(jì)算機(jī)硬件較難適應(yīng)新的軟件需求，即使沒(méi)有報(bào)廢其使用率也大大降低；另一方面從實(shí)驗(yàn)室成本考慮則造成了很大的資源浪費(fèi)。福建江夏學(xué)院2007年9月采購(gòu)的方正尊越A360計(jì)算機(jī)投入使用7年，基本達(dá)到報(bào)廢年限，在教學(xué)上確實(shí)也存在了不能適應(yīng)的局面，對(duì)資源消耗比較高的軟件就很難以順利運(yùn)行，在一定程度上已經(jīng)不能滿足教學(xué)需要。以其中會(huì)計(jì)學(xué)院為例進(jìn)行使用成本分析，2007年購(gòu)買(mǎi)成本在4 300元左右，共建設(shè)了會(huì)計(jì)電算化兩間(每間設(shè)計(jì)為65臺(tái))，模擬銀行、財(cái)務(wù)管理、稅收籌劃各一間，總共計(jì)算機(jī)數(shù)量325臺(tái)，采購(gòu)成本為1 397 500元，以7年為使用年限，平均每年消費(fèi)金額為199 643元；7年后需要繼續(xù)采購(gòu)新計(jì)算機(jī)，如實(shí)驗(yàn)室數(shù)量不變的情況下購(gòu)買(mǎi)成本和平均每年消費(fèi)金額基本同上。通常廠商標(biāo)注SSD 120 GB壽命多達(dá)10萬(wàn)次以上，按此推理，在實(shí)驗(yàn)室中SSD服務(wù)年限可達(dá)10年以上，成本計(jì)算以10年為使用年限。依照本文高校提升實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)性能操作方法將其中一間實(shí)驗(yàn)室(65臺(tái)計(jì)算機(jī))作為配件室，其它實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買(mǎi)260個(gè)SSD 120 GB進(jìn)行升級(jí)，為了防止SSD使用過(guò)程中發(fā)生故障，在升級(jí)過(guò)程中多購(gòu)買(mǎi)10個(gè)SSD作為替換件，并計(jì)入成本核算；按照實(shí)驗(yàn)室數(shù)量不變的情況下，新建一間65臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室用于替代配件室，配備較高性能主板并支持SATA3接口，每臺(tái)計(jì)算機(jī)的成本約為4 500元。表7對(duì)比正常報(bào)廢與升級(jí)SSD所帶來(lái)的成本差距。

從表中數(shù)據(jù)可以看出，升級(jí)SSD后到2019年，實(shí)驗(yàn)室加上維護(hù)費(fèi)用總投入成本約為176萬(wàn)，且SSD 120 GB仍然還能繼續(xù)服務(wù)5年，尚存可利用價(jià)值有6萬(wàn)以上；購(gòu)買(mǎi)新計(jì)算機(jī)替代配件室的新建實(shí)驗(yàn)室仍然能繼續(xù)使用2年，并可循環(huán)利用SSD延長(zhǎng)使用5年，其尚存可利用價(jià)值有14萬(wàn)以上。而如果7年報(bào)廢則投入成本高達(dá)286萬(wàn)元，僅能多使用兩年，尚存可利用價(jià)值有40萬(wàn)元，7年正常報(bào)廢費(fèi)用的做法要高出近100萬(wàn)元。此數(shù)據(jù)采樣僅來(lái)源于一所高校中一個(gè)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室(計(jì)算機(jī)數(shù)量325臺(tái))，在經(jīng)濟(jì)上已經(jīng)很可觀，如面對(duì)全國(guó)各大高校及擁有較多計(jì)算機(jī)企業(yè)，顯然本文提出的高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室節(jié)約策略具有一定的經(jīng)濟(jì)可行性。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文以操作系統(tǒng)XP停止服務(wù)為契機(jī)，結(jié)合SSD優(yōu)勢(shì)，從而提出了改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)性能具備技術(shù)可行性，高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室基于SSD升級(jí)方案一方面可以提升計(jì)算機(jī)性能，延長(zhǎng)計(jì)算機(jī)服務(wù)年限，另一方面在降低實(shí)驗(yàn)室報(bào)廢率的同時(shí)也可以減少計(jì)算機(jī)資源浪費(fèi)，為高校實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)低碳化管理做準(zhǔn)備。通過(guò)正常報(bào)廢與升級(jí)SSD的成本比較，高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室節(jié)約策略具有一定的經(jīng)濟(jì)推廣價(jià)值，推廣范圍不限于高校實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)，對(duì)于政府、企業(yè)、個(gè)人計(jì)算機(jī)同樣適用。目前SSD因?yàn)槌杀据^高還未得到普及，其兼容性和服務(wù)年限還需要繼續(xù)進(jìn)一步的觀察；本著SSD高速緩存能極大地改善計(jì)算機(jī)的響應(yīng)時(shí)間以及市場(chǎng)日益廉價(jià)的趨勢(shì)，SSD在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中將會(huì)得到普及。

表7 正常報(bào)廢與升級(jí)SSD的成本比較

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