SATA工作模式咋选？揭秘AHCI和IDE区别（全文）

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第1页：AHCI模式与Win7、SSD的不解之缘

AHCI这个注定和SATA接口结下不解之缘的接口模式，它担负着淘汰IDE模式的重任，从诞生开始就充满争议，它经历了整整7年时间。它伴随着SSD固态硬盘兴旺走向主流，同时也和微软WinXP、Win7操作系统密不可分。本文，我们将为你揭开AHCI和IDE的前世今生，分析它们之间的区别，帮助读者选择合适的硬盘工作模式。

SATA工作模式怎么选？揭秘AHCI和IDE区别

硬盘工作模式经历IDE和AHCI两个阶段，我们可以用螺旋桨式（IDE）、喷气式飞机（AHCI）来形容它们。单从字面理解，我们可以知道螺旋桨式飞机的速度不如喷气式飞机。

●硬盘工作模式与操作系统的关系

在WinXP时代，系统对AHCI模式支持不佳，选择AHCI模式装系统需要用软驱安装驱动等。因此IDE模式在Windows XP时代一度盛行，并随着SATAII接口达到顶峰。而到了Win7时代，AHCI驱动集成于操作系统，完全没繁琐步骤，从而拉开AHCI的普及之路。

注：时至今日，机械硬盘的最大读写速度仍未超过SATAII接口的极限。

●SSD固态硬盘助推AHCI成为主流

AHCI和IDE模式的另一个分水岭则是在SSD固态硬盘的兴起。早期的机械硬盘在AHCI和IDE模式下的速度差距较小；随着高性能的SSD固态硬盘出现，用户逐渐发现AHCI和IDE模式下的速度差距悬殊。

正是在集成AHCI驱动、支持Trim垃圾回收的Win7操作系统，带有SATA3.0高速接口的廉价7系列主板，以及不断降价的SSD固态硬盘推动，奠定了今日AHCI模式的主流地位。

纵使AHCI模式千好万好，也奈何不了IDE模式的超强兼容性，以及电脑城装机商对IDE模式的偏爱。当您看完此文，如果你是第一次了解AHCI和IDE模式，请在开机之初按DEL或者F2查看BIOS，您的电脑是何种SATA硬盘工作模式。

第2页：两者区别：NCQ产生30%性能差距

AHCI模式解析：

Z77主板的AHCI设备管理显示

AHCI（Serial ATA Advanced Host Controller Interface），又名串行ATA高级主控接口/高级主机控制器接口。AHCI通过包含一个PCI BAR（基址寄存器），来实现原生SATA功能，允许存储驱动程序启用高级串行 ATA 功能。

AHCI模式是专门为SATA接口而设计，支持SATA接口特性，诸如本机命令队列(NCQ)和热插拔。但是需要用户在BIOS中选择AHCI模式，方便操作系统自动加载AHCI驱动。

IDE模式解析：

Z77主板的IDE设备管理显示

IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。

IDE模式可以将SATA盘映射模拟成普通IDE硬盘，无需额外加载SATA驱动。但不支持任何SATA接口的新特性。

两种模式的区别：

两种模式最大的区别：是否支持本机命令队列(NCQ)，理论上NCQ最大能提高SATA硬盘约30%的性能。简单来说开启NCQ之后，硬盘从一个程序跳到另一个程序时速度会更快，类似于英特尔的超线程技术。

IDE模式可以通过映射通吃SATA硬盘，由于无需加载驱动程序，它的兼容性能超强，适用WinXP和Win7/8系统。

AHCI模式原生支持SATA硬盘，它的优势在于它能够将NCQ技术充分发挥作用，或者说AHCI是现有的SATA硬盘主控接口中，除了复杂的磁盘阵列（RAID）模式之外，最能发挥SATA硬盘性能。Win7/8系统完美支持AHCI模式，对WinXP兼容性不佳。

IDE模式的超强兼容性主板厂商也不敢轻视

点评：由于IDE和AHCI在BIOS中切换后，系统容易蓝屏，同时为了满足用户安装WinXP的需求，电脑城商家往往选择兼容性超强的IDE模式。而AHCI更适应SATA硬盘的性能发挥，对主流的Win7/8用户来说是非常合适的。

第3页：Win7系统安装:AHCI/IDE如履平地

●Win7系统安装:AHCI/IDE如履平地

本次Win7系统安装采用最为原始的软装模式，即通过Win7安装盘或者将Win7安装盘制作成镜像写入优盘来正常安装。
　　特点：正常安装，系统稳定，兼容性好，使用固态硬盘安装速度较快（5-6分钟），机械硬盘较慢（8-12分钟）。

我们通过优盘来安装Win7操作系统

AHCI模式下顺利进入安装界面

IDE/AHCI模式均可识别512GB固态硬盘

顺利将Win7系统文件写入固态硬盘进行安装

AHCI模式安装Win7，设备管理器显示的硬盘控制器属性

IDE模式安装Win7，设备管理器显示的硬盘控制器属性

软装操作系统的实质是将Win7安装系统整体制作成镜像存放在光盘或者优盘里。

Win7系统从IDE模式切换到AHCI模式，系统报错

①我们在BIOS中选择IDE模式，Win7无需加载任何AHCI驱动，顺利完成安装，安装时间稍慢。当我们在BIOS中切换到AHCI模式，无法进入系统并重新启动电脑，显示以上画面。

②我们在BIOS中选择AHCI模式，Win7自动加载AHCI驱动，顺利完成安装，安装速度较快。当我们在BIOS中切换到IDE模式，Win7系统并未蓝屏，顺利进入系统。

第4页：WinPE/GHOST重装系统：AHCI碰壁

●WinPE/Ghost重装系统：AHCI碰壁

Windows Preinstallation Environment（WinPE）（Windows预安装环境）基于在保护模式下运行的WindowsXP个人版内核。它是网友钟爱的一款易用软件，主要用于重装系统，备份资料，对硬盘进行分区格式化等等。

WinPE下重装系统是指将安装光盘和系统制作成Ghost镜像拷贝在电脑的硬盘中，在WinPE中使用Ghost软件还原镜像。

笔者使用优盘通过WinPE界面来硬装Win7系统

1、AHCI模式

我们使用优盘进入WinPE界面，但无法在WinPE系统下寻找不到任何硬盘，只能找到优盘。

06年以后上市的主板一般默认即为AHCI模式，不需要进入BIOS

AHCI模式进入WinPE，在“我的电脑”中找不到固态硬盘

Ghost仅显示优盘自带WinXP镜像，找不到固态硬盘

笔者在AHCI模式下进入WinPE系统后，无论在“磁盘管理”还是“我的电脑”，都找不到固态硬盘。即使启动Ghost软件，也无法还原GHO镜像。

2、IDE模式

手动进入BIOS选择IDE模式

“我的电脑”显示512GB固态硬盘（实际容量476GB）

笔者在IDE模式下进入WinPE系统，在“磁盘管理”、“我的电脑”均可找到固态硬盘，因此可以通过Ghost软件还原镜像。

第5页：Ghost安装系统：AHCI/IDE亮绿灯

Ghost软件问世已经有很长时间，大家对此也并不陌生。但是会用Ghost的人却不是很多，大多数用户仍然是用Winows7安装光盘/优盘来安装系统。Ghost软件的操作并不复杂，实际操作步骤寥寥几步。

Ghost安装系统？其实是恢复系统

简单说，Ghost就是将硬盘分区表信息和硬盘数据打包备份，在新的指定硬盘主分区先恢复硬盘分区表信息，然后再恢复硬盘数据，已达到和备份前一样的效果。这就是Ghost安装系统的实质，其实就是恢复操作系统。

一键还原系统即为Ghost软件

DOS下运行Ghost软件，共计6个版本方案

AHCI/IDE模式下，Ghost均可识别固态硬盘、GHO镜像文件

笔者使用Ghost 11.5、Ghost 11.5（SATA光驱启动）两个版本方案，分别进入AHCI/IDE模式，Ghost均可识别固态硬盘，并且找到固态硬盘里的GHO镜像文件，在新的指定主分区完成系统恢复安装。

注意事项：AHCI/IDE模式并不影响Ghost在DOS下识别硬盘，但是用户需要对所搭载的镜像、主板BIOS中的硬盘模式区别对待。

①WinXP镜像，用户需要将BIOS中的硬盘模式调整为IDE Mode。

②Win7/8镜像，如果所搭载的镜像为AHCI Mode，那么BIOS中的硬盘模式需要配合调整为AHCI Mode；反之IDE Mode亦然。

第6页：蓝屏崩溃?一招搞定硬盘模式设定

●蓝屏崩溃？一招搞定硬盘模式设定

网友购买新电脑，将原来老硬盘的数据对拷，全盘接收原有硬盘的数据，包括操作系统一起移植到新硬盘。他们遇到的第一个难题，就是硬盘工作模式。如果切换不当容易发生蓝屏或者多次重启后系统崩溃。

硬盘模式冲突造成导致蓝屏

老平台时代尚无硬盘工作模式一说，比如早期的945平台没有AHCI/IDE/RAID模式。或者装机商图省事，将老平台的硬盘工作模式选择为IDE兼容模式。目前SSD固态硬盘的速度快，AHCI可以较好的发挥其性能，因此主板厂商逐渐将AHCI作为默认硬盘工作模式。

硬盘模式兼容性问题不难解决，我们将新电脑的主板设置调整为IDE模式，进入操作系统，修改注册表让操作系统和AHCI匹配：

“运行”中输入“regedit”界面

第一步：在点击开机菜单后，选择菜单中的“运行”栏目。在运行栏目的输入框内键入“regedit”，回车即可打开注册表编辑器。

注册表编辑器的AHCI修改界面

第二步：打开注册表编辑器之后，进入“HKEY_LOCAL_MACHINE--System--Current--ControlSet--Services--Msahci”键值。在右边窗口中双击名称为“Start”的项目，会弹出一个对话框，将默认的参数由3更改为0。点击“确定”并且保存之后，重新启动电脑。

电脑BIOS的硬盘模式选择界面

第三步：重启电脑之后，进入BIOS，在“Integrated Peripherals”页面中，将“SATA IDE/RAID/AHCI Mode”更改为“AHCI Mode”（不同BIOS选项名称会有细微差别）。

下面我们分析AHCI和IDE模式下，顶级的512GB固态硬盘的性能有什么区别，真的能有30%的性能差距么？！

第7页：读写速度对比：差距超100MB/秒

SSD固态硬盘的读写速度分为“最大/持续/平均”三种类型读写速度，其中CrystalDiskMark软件所测试的持续读写速度符合SSD固态硬盘的真实速度，因此本次我们以持续读写速度进行“AHCI/IDE模式”的性能对比。

我们选用全球家用SSD排名三甲的OCZ Vector 512GB SSD，来看看他们的差距到底有多大。

● CrystalDiskMark

CrystalDiskMark是一款简单易用的硬盘性能测试软件，但测试项目非常全面，涵盖连续读写、512K和4KB数据包随机读写性能，以及队列深度（Queue Depth）为32的情况下的4K随机性能。队列深度描述的是硬盘能够同时激活的最大IO值，队列深度越大，实际性能也会越高。

CrystalDiskMark测试(AHCI模式）

CrystalDiskMark测试(IDE模式）

从CrystalDiskMark测试看，OCZ Vector 512GB SSD在AHCI模式下的持续读取速度达到532MB/s，而写入速度也达到527MB/s。

在IDE模式下的持续读取速度达到426MB/s，而写入速度也达到467MB/s。AHCI和IDE的持续读写速度差距分别为106MB/秒、60MB/秒。

第8页：I/0吞吐量对比：差距难以置信
● AS SSD Benchmark

AS SSD Benchmark是一个专门为SSD测试而设计的软件。可以测试出固态硬盘的持续读写性能，包括4KB小文件的传输性能等等，成绩显示可以分为两种，一种是MB/s的形式，另一种是IOPS形式。

读写性能单位IOPS（AHCI模式）

在4KB文件存取方面，OCZ Vector 512GB SSD在AHCI模式下，它的的随机读取IOPS值为8284，随机写入为34316。其多线程读取/写入4KB文件的IOPS值为98043和86056，总分为1237分。

读写性能单位IOPS（IDE模式）

在4KB文件存取方面，OCZ Vector 512GB SSD在IDE模式下，I/O吞吐能力下降得令人难以置信，AHCI和IDE模式下的IOPS差距足以让人震惊。

它的的随机读取IOPS值为7485，随机写入为25129。其多线程读取/写入4KB文件的IOPS值为9656和32834，总分为445分。

全文总结：

如果我们仅对比“持续读写速度”和“4K随机读写IOPS值”两大项目共计4个数值，OCZ Vector 512GB SSD在AHCI和IDE模式工作下，它们的差距为21.23%；如果算进差距惊人的4K-64Trd读写IOPS值，它们的差距高达193.73%。

我们以顶尖性能的SSD固态硬盘作为测试对象，它的差距必然也会随着强悍性能得到放大。这也反应了AHCI模式确实能发挥挖掘SSD固态硬盘的性能，和SSD固态硬盘搭配的当然是Win7/8系统。

IDE模式如同WinXP：英雄迟暮

WinXP的致命缺点导致SSD固态硬盘已不适合在它上面使用。面对全球超过40%的WinXP用户，我们不得不承认IDE模式仍大有可为，也许这样的电脑搭配机械硬盘更为合适。

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