🔗 源文来自：https://akiba-pc.watch.impress.co.jp/docs/topic/special/2005307.html
随着PC存储设备的性能不断提升，PCIe 5.0 时代的 SSD 速度已经接近 15GB/s。然而，很多人可能并不知道，这种高速性能在 Windows 资源管理器中几乎无法充分发挥。即使内置 SSD 速度再快，在资源管理器中进行文件复制时，速度往往只能达到数 GB/s，难以突破瓶颈。
虽然在基准测试中可以看到符合规格的性能表现，但那仅仅是测试环境下的结果。在实际使用资源管理器进行文件操作时，速度远远低于理论值，导致高速存储设备的性能无法得到充分利用，成为一种“浪费”。
这种情况不仅存在于现有的 PCIe 4.0 和 PCIe 5.0 设备中，即使使用 RAID 卡连接多块 SSD 以提升速度，或者通过 Thunderbolt 5 连接外部 SSD，问题依然存在。未来即使出现更高速的规格，只要 Windows 资源管理器仍然是瓶颈，这一问题就无法解决。随着存储设备性能的提升，用户期望与实际体验之间的差距会越来越大，这种影响也会更加明显。
FastCopy Research Institute LLC 董事兼首席执行官 Hiroaki Shiramizu 先生在 ITG Marketing 接受采访
FastCopy 的诞生背景
正是这种现状让“ FastCopy ”的开发者白水启章先生感到不满。他通过独特的设计理念，开发出了能够充分发挥存储设备性能的工具，同时实现了高可靠性文件复制和备份功能。
2024年11月，在“Inter BEE 2024”展会上，三星展台上展示了一台能够达到约 59GB/s 顺序读取速度的机器，令人惊叹。当时，这台机器主要用于展示 8K 视频编辑的流畅性，但白水先生指出，即使存储设备的高速性能让编辑过程更加流畅，但如果素材数据和最终数据的传输（复制过程）不能同步提升，那么整体效率仍然无法真正提高。因为在资源管理器中进行数据传输时，速度远远低于存储设备的理论性能。
Inter BEE 2024 上展出的联想 ThinkStation P8 定制型号
此时记录的连续读取速度达到了惊人的近 59GB/s。
FastCopy 在这一场景中发挥了重要作用。在展会的演示中，使用 FastCopy 进行高速文件传输，通过搭载三星数据中心级 SSD 的HighPoint 外置硬盘盒“RocketStor 6542AW”和上述联想 ThinkStation P8 之间进行数据传输，展现了卓越的性能。
Inter BEE 2024 上展出的 CDFP 连接外部机柜“RocketStor 6542AW”
基准顺序读取速度约为 27GB/s
使用 FastCopy 复制文件的速度大约为 14.5GB/s，速度相当快。
FastCopy 是一款用于在 Windows 系统中将指定文件或文件夹复制（或删除）到目标位置的工具。个人使用完全免费，而具备商用功能的“Pro版”则需要付费购买。 FastCopy 不仅在视频制作领域得到了广泛应用，还在国内外许多大型企业和政府机构中被采用，是一款经过“全球认可”的软件。白水先生还曾开发过在 Windows 95 时代推出的局域网内消息交流软件“IP Messenger”，许多用户可能也曾使用过。
FastCopy 不仅具备简单的复制功能，其“Pro版”还通过生成哈希值来比较数据，验证文件是否正确复制，从而提高了数据传输的可靠性。
FastCopy 自 Windows XP 时代就已经存在。当时，白水先生就发现资源管理器无法充分发挥硬盘的性能，并且在备份等操作中存在诸多不便。正是出于对这些问题的不满，他以“充分发挥性能，实现无压力备份”为动力，开始了 FastCopy 的开发。
当我尝试使用 Windows 资源管理器在 7GB/s 级 PCIe 4.0 SSD 上复制文件时，速度仅为 2.5GB/s 左右。
这是使用两个读写速度超过 5GB/s 的 SSD 在 Windows 资源管理器中复制数据时的速度，但速度只有 2.5GB/s 左右。
FastCopy 为何能实现高速文件复制？
白水先生指出，Windows资源管理器在处理文件复制时速度较慢的原因可能是多方面的。虽然无法完全确定其内部处理机制，但他观察到在文件复制过程中，读取和写入操作似乎无法高效并行执行。例如，在Windows XP 时代的资源管理器中，一个操作完成后另一个操作才开始，甚至在大规模数据复制时，操作系统文件缓存反而会成为额外的开销。虽然从Windows Vista开始引入了并行处理机制，但目前的资源管理器仍然无法充分发挥速度优势，主要原因可能是没有使用直接I/O（绕过操作系统缓存机制的处理方式），以及异步I/O操作的发起数量不足。
看起来在 Explorer 中很少执行异步 I/O 操作。
基于这些观察，白水先生提出了“为读取和写入操作分别设置专用线程，并增加缓冲区容量”的设计理念，从而开发出了 FastCopy 。经过大约半年的开发， FastCopy 在2004年正式发布，并在随后的版本中不断优化，增加了异步I/O处理和直接I/O操作等功能。
此外， FastCopy 还考虑了硬盘的寻道时间，并设计了优化算法，以确保数据写入到寻道时间最短的位置。它还根据不同情况（例如不同驱动器之间、同一驱动器之间，或者HDD与SSD之间）采用不同的复制策略，以实现最佳性能。对于NVMe SSD，由于其队列（处理任务的发起）数量上限较高， FastCopy 也进行了相应的优化设计，以充分发挥其性能。值得注意的是，虽然大量队列可能会对HDD造成问题，但Windows系统允许应用程序识别存储设备是SSD还是HDD，因此 FastCopy 可以根据目标存储设备的类型调整操作策略。相比之下，资源管理器在这方面似乎并没有充分利用这些技术。
与三星合作实现进一步的高速化
FastCopy 的最新版本是 2025 年 1 月发布的 v5.8.1，但白水先生目前已经在开发未公开的v6.0.0版本。这一版本的开发始于白水先生在社交媒体上提到 FastCopy 在“Inter BEE 2024”展会上的演示，并表示“还有进一步提升速度的可能”。随后，三星、代理商 ITG 营销和 ASK 公司主动提出提供测试设备和技术支持。
作为测试设备的“联想 ThinkStation P8”定制机型
测试设备包括一台定制的“联想ThinkStation P8”电脑。在展会的演示中，使用 FastCopy 进行外置硬盘盒的约20GB文件复制时，平均传输速度约为14.5GB/s，虽然已经比资源管理器快得多，但仍低于基准测试软件显示的读取速度约27GB/s和写入速度约24GB/s。
为了找出存储设备性能未能充分发挥的原因，白水先生使用这台“联想ThinkStation P8”进行了深入测试。这台电脑配备了AMD Threadripper Pro 7975WX处理器和8块三星990 PRO SSD，通过HighPoint的RAID卡“R7608A”连接，堪称顶级配置。
HighPoint RAID卡“R7608A”
配备大型散热器来冷却SSD和RAID控制器
安装的SSD是990 PRO 2TB x 8
测试结果显示，在数十GB/s的超高速I/O环境中，操作系统内部的同步处理过程成为了瓶颈，而不是数据的异步读写操作本身。一个CPU核心被完全占用，导致无法进一步发起异步I/O操作。这使得在HighPoint RAID卡环境下，单个CPU核心的传输速度只能达到约28GB/s，而在普通的Windows RAID 0（条带卷）环境下，速度更低，仅为约13GB/s。
为了解决这一问题，白水先生引入了“专门用于I/O处理的线程池”，并允许从该线程池中同时发起多个读取和写入的异步命令。此外，他还实现了“无论命令的发起顺序如何，只要某个线程完成I/O处理，就立即开始下一个I/O操作”的机制。
最终， FastCopy 的核心部分几乎被完全重写，包括对底层库的修改。虽然改动巨大，但白水先生已经大致找到了速度瓶颈所在，因此在大约35天的开发时间内完成了这一版本。
在测试设备上，最终使用两套RAID卡进行了测试，以确保读取和写入速度都能达到最高水平。只要不发生热节流，文件复制速度可以接近基准测试软件记录的读取速度59GB/s和写入速度53GB/s，几乎达到了设备的极限性能。
FastCopy 升级允许以超过 50GB/s 的速度复制文件。 TransRate 部分中 52,154 后面括号内的数字（109,977）是读写的总速度。
从 Windows 任务管理器确认数据传输速度超过 55GB/s。
FastCopy 的改进使得文件复制速度能够超过50GB/s。在任务管理器中也可以看到数据传输速度超过了55GB/s。
白水先生表示：“之前我使用的设备速度只能达到20GB/s左右，所以我没有意识到超高速I/O处理会有这样的问题。但随着用户设备速度的不断提升，这种情况迟早会发生。为了挖掘设备的潜力，这次的尝试是非常有意义的。”
下一个速度瓶颈：90～100GB/s
尽管 FastCopy v6.0.0的发布还需要一段时间，但新的速度瓶颈已经出现。即使采用当前测试版本中的技术，传输速率的上限也即将达到。
预计下一个速度障碍将在 100GB/s 左右，CPU 和内存性能也将产生重大影响。
原因之一是内存带宽的限制。在文件数据复制过程中，内存需要同时进行读取和写入操作。例如，如果希望存储设备的传输速度达到70～85GB/s，那么内存带宽需要达到其两倍，即140～170GB/s。虽然理论上可以通过Ryzen Threadripper或Xeon平台实现这样的内存带宽，但在实际测量中很难达到这一数值。
此外，即使通过硬件升级解决了内存带宽问题，另一个问题是“负责队列发起的线程难以并行化，在50GB/s左右时，一个CPU核心的占用率已经达到50～60%。如果达到90～100GB/s，CPU核心的占用率将达到100%，无法进一步提升速度”。
白水先生表示，他正在考虑通过分布式处理等方法突破算法部分的上限。然而，另一个问题也逐渐显现：当在复制过程中同时启用验证功能时，处理时间会大幅增加。
FastCopy 使用的“xxHash”哈希算法虽然已经非常快速，但在处理大容量数据时，速度上限约为14GB/s。因此，他已经开始着手将哈希计算部分改为并行处理。
添加验证过程可以提高可靠性，但目前的瓶颈是计算哈希值所需的时间。
“我们已经确认通过哈希树并行计算可以达到约130GB/s的速度。然而，如果同时对复制源和目标进行数据处理和哈希计算，每项处理速度都达到50GB/s，那么总共需要200GB/s的内存带宽。满足这一要求的硬件门槛将会非常高。”白水先生说道。
目前的DDR5-6400内存带宽仅略高于50GB/s（单通道时），即使是配备了8个DDR5-4800内存插槽的测试机ThinkStation P8，其实际测量的内存带宽也只有190GB/s。由此可见，即使是简单的文件读取和写入操作，如果要“全力以赴”，对于普通消费级硬件来说也是一项非常“艰巨”的任务。
FastCopy 在普通存储设备上的优势
虽然我们讨论的是数十GB/s甚至数百GB/s的高速传输，但实际上，即使是普通用户能够接触到的硬件，资源管理器的复制速度已经成为了瓶颈。
使用采访当天准备的 ASUS ProArt 部件构建的高端台式电脑（CPU：Core Ultra 7 265K/主板：ASUS ProArt Z890-CREATOR WIFI）。
PC 内置的 SSD 是三星 9100 PRO。
我们准备了一个 Thunderbolt 5 外壳并测量了速度
外壳配备 990 PRO
在采访当天，使用ASUS ProArt的组件组装的高端桌面电脑（CPU：Core Ultra 7 265K/主板：ASUS ProArt Z890-CREATOR WIFI）进行了测试。电脑内置的SSD是三星9100 PRO，通过Thunderbolt 5连接的外置SSD是990 PRO。
在测试中，这两块存储设备之间的文件传输速度理论上应该是80Gbps（约10GB/s），但使用资源管理器进行传输时，实际速度甚至无法达到2GB/s。
然而，使用 FastCopy 进行传输时，速度可以超过6GB/s，处理时间仅为资源管理器的三分之一。这种效率差异是显而易见的。在处理大型数据传输或定期备份时， FastCopy 的优势尤为明显，值得积极使用。
基准测试超过了6GB/s。
使用资源管理器复制数据时，实测速度不足2GB/s。
使用 FastCopy，我能够以超过 6GB/s 的速度进行复制，接近基准速度。
我从 Windows 任务管理器确认速度超过 6GB/s。
在任务管理器中也可以看到，使用 FastCopy 时数据传输速度确实超过了6GB/s。
自Windows XP时代以来，虽然资源管理器的复制功能已经有所改进，但从实际测试结果来看，对于高速设备的优化仍然远远不够。白水先生表示，如果能够帮助改进，他愿意向微软提供 FastCopy 的技术支持。 FastCopy 未来的发展值得期待。
体验 FastCopy 的高速性能
2025年4月12日（周六）和4月13日（周日），在秋叶原UDX的“ASK★FES 2025”活动中，ITG营销展台将展示 FastCopy 的高速文件传输演示机，观众可以现场体验其卓越性能，欢迎前往参观。
发布于 2025-04-29
广东
FastCopy Pro Windows 文件复制备份删除软件
