一文读懂顺序读写、随机读写、4K读写、IOPS值等，值得一读的科普文

闪存应用产品主要包括固态硬盘SSD、移动固态硬盘PSSD、U盘、microSD卡（TF卡）、SD卡等，在描述这些产品性能的时候，经常会提到顺序读/写速度、随机读写/4K读写性能、IOPS等参数，相关的测评文章往往会将这方面的测试结果用截图的形式来表达某某闪存应用产品性能如何。

以下是某款高速移动固态硬盘的测试数据。

顺序读写和随机读写，是存储器的两种输入输出方式。

顺序读写

顺序读写比较好理解，顾名思义就是将要处理的数据集中起来排好队，按照最优化的速度进行连续读写，通常在读写大型文件时可以获得比较理想的顺序读写速度。概括来说，顺序读写是指固态硬盘在读写数据的过程中按照数据先后顺序进行工作，具备读写连续性的特点，具体表现为读写时间较短且具备连续性、读写数据大且集中。当我们使用固态硬盘观看视频或拷贝几十GB以上的视频文件时，发挥的就是固态硬盘的顺序读写性能。

对于固态硬盘等闪存应用产品，在产品关键参数里会标注顺序读写速度（即顺序读取速度和顺序写入速度）。越高的速度值代表着顺序读写性能就越强，顺序读写数值的速度单位为MB/s。顺序读写性能对于大文件拷贝至关重要。

顺序读写性能可能会受到接口与传输协议的限制，导致使用不同接口与传输协议时，顺序读写速度会存在差异，例如SATA或M.2 SATA接口的顺序读写速度理论上可达600MB/s，而使用支持NVMe协议的M.2接口、走PCIE4.0×4通道的固态硬盘，其顺序读取速度可达7G/s。

随机读写

随机读写的特征在于读写具有随机性，不遵循文件的先后顺序进行数据的读取和写入，可任意跳到某个文件节点处进行读写操作。

当一个固态硬盘被使用了一段时间后，之前不断写入数据和删除数据，时间长了，自然会在固态硬盘的闪存颗粒里产生很多零零散散的存储空间或数据存放地址不集中在某个连续空间，此时读写数据的方式就不是顺序读写（连续读写）了，这个读写速度通常比顺序读写速度要低，甚至低很多。随机读写的特点是读写数据小而分散，随机性强，读写时间较长。

随机读写性能是固态硬盘的关键指标，其单位为IOPS（Input/Output Operations Per Second），即每秒进行读写（I/O）操作的次数。随机读写性能越强，处理零碎文件（如启动程序、病毒扫描等）任务就越快。

小文件存储（图片）、邮件服务器、OLTP数据库等应用均属于随机读写比较频繁的情形，应对这样的应用场景，在选择固态硬盘时更关注其随机读写性能，关键的衡量指标是IOPS。

4k读写

要理解什么是4k读写，首先要理解这里的4k是指什么。这里的4K指的是文件的最小占用是4kb，是windows下最小的文件占用空间，那么4k读写性能其实就是针对小文件的读写性能。平时用固态硬盘拷贝一个完整的大文件时写入速度很快，说明该固态硬盘的顺序读写速度很快，然而当拷贝很多琐碎的文件时，发现固态硬盘的读写速度明显下降，此时的读写速度就是随机读写速度，随机读写速度往往与4K读写性能息息相关，4k读写性能的强弱直接影响读写大量小文件时的效率。

4k随机读写更贴近我们的日常使用习惯。例如，电脑开启、系统文件更新、网页缓存写入、大量图片拷贝、游戏程序加载和响应等，都需要4k随机读写性能发挥作用，4k读写性能对电脑的操作体验至关重要。

IOPS

随机读写性能是固态硬盘的关键指标，其单位为IOPS（Input/Output Operations Per Second），即每秒进行读写（I/O）操作的次数，它在某种程度上影响着数据存取会不会卡顿。IOPS值越高，意味着4k读写速度会更快一些。

以下是三星990 PRO的性能参数，里面列出了顺序读速、顺序写速、随机读取、随机写入参数。

从上述图表中，细心的读者应该会发现顺序读写速度（即顺序读速和顺序写速）用多少MB/s来表示，而随机读写性能用多少IOPS来衡量，它们（顺序读写速度和随机读写性能）有什么关系或应用特点吗？答案是有的，MB/s和IOPS都是可以用来表示固态硬盘速度的单位，只是它们各自的表现形式不同而已。MB/s用于关注顺序读写性能的场合，侧重数据吞吐量；IOPS用于关注随机读写性能的场合，注重每秒对SSD的操作数。

顺序读写和随机读写都是非常重要性能，各有优势，在选择一款好的固态硬盘时，不能仅仅关注顺序读写性能，也需要关注随机读写性能。一般而言，随机读写达到1000K IOPS以上都是非常优秀的了。