Windows 11 原生分层存储池逆天改命，盘活 6万小时带伤机械盘与闲置小固态

0x00 前言：AI 军备竞赛与狂飙的存储价格

最近这一波全球 AI 军备竞赛，除了让显卡价格一路绝尘，也把企业级和消费级存储市场搅得天翻地覆。大模型训练、多模态数据集微调吞噬了海量的高速 NAND 颗粒和大容量机械盘，导致市面上的固态硬盘和企业级氦气盘价格居高不下。

作为一名资深垃圾佬兼折腾党，笔者翻箱倒柜，在抽屉深处挖出了两样“古董”：

  1. 一块服役超 60,000 小时的 2TB 机械硬盘（西数企业级 WD Gold）：通电时间接近 7 年，S.M.A.R.T 已经报警并出现物理坏道，读写速度龟速（~130 MB/s），放重要数据随时提心吊胆；
  2. 一块从旧笔记本上淘汰下来的 256GB NVMe 固态（三星 PM961）：容量太小，如今随便一个 3A 游戏或开发环境动辄 100GB+，装系统嫌小、当移动硬盘又嫌折腾。

按照常理，这两块盘的宿命大概率是电子垃圾桶。但在这个内存颗粒比金子还贵的年代，本着原教旨主义互联网极客的折腾精神，笔者决定：利用大语言模型（LLM）作为系统架构师，将这两块盘组建成 Windows 11 原生的混合冷热分层存储池（Storage Spaces Tiering），化腐朽为神奇！

最终结果令人惊叹：成功合体为一个 2TB 容量的高速盘，实测连续写入速度飙到 940 MB/s，读取速度高达 4300 MB/s，一分钱没花直接省下一块大容量高速盘的预算！

0x01 吐槽：被 PrimoCache 商业软广污染的互联网与 LLM 语料库

在动手之前，笔者原本想在网上检索一下 Windows 混合存储加速方案。然而，搜索结果令人大跌眼镜：

国内各大硬件论坛、知乎、CSDN 和各类科技博客里，充斥着铺天盖地的 PrimoCache 软文营销。从十几年前的传统 HDD 加速贴，到如今的各类“固态缓存神器”，几乎全被这款商业收费软件的推广水文占领。

更离谱的是，这种无孔不入的商业推广甚至严重污染了各大 LLM 的训练语料库。当你向 AI 询问“如何在 Windows 上用 SSD 为 HDD 加速”时，AI 第一反应往往是被语料带偏，机械地推荐你去下载购买 PrimoCache。

但很多人并不知道：Windows 内核早就原生自带了企业级的存储空间分层（Storage Spaces Tiering）引擎！

原生方案 vs PrimoCache 深度对比

我们不妨把 Windows 原生分层与 PrimoCache 摆在台面上做个硬核对比：

维度Windows 11 原生分层存储池 (Storage Spaces)PrimoCache (第三方收费软件)
软件授权完全免费、Windows 原生自带商业闭源收费（试用期后需付费购买授权）
工作原理真实块级动态冷热分层 (Tiering)
SSD 与 HDD 容量直接叠加		纯缓存模式 (Caching)：SSD 仅作为缓存，其自身容量被消耗且无法作为可用空间
底层架构内核级存储驱动
Windows Storage Subsystem 深度调度		第三方 Filter 驱动拦截 I/O，存在潜在蓝屏与驱动冲突风险
数据落盘安全系统级管理，断电安全，热数据与冷数据均在物理块中常驻延迟写入（Deferred Write）若遇断电或蓝屏容易损坏缓存导致全盘炸元数据
热度追踪Windows 自带 Heat Map 统计引擎，支持单文件/目录手动 Pin 定仅基于简单 LRU/LFU 缓存命中算法

结论显而易见：在没有镜像冗余需求的个人电脑上，Windows 原生 Storage Spaces 凭借零成本、容量完全叠加、内核级稳定性和自动化热度迁移，完胜第三方付费缓存工具。

0x02 AI 提示词与实战运维流

很多朋友好奇，如何让 AI 精准地帮你写出 Windows 底层存储配置脚本，而不是给你瞎编一堆毫无作用的图形界面点按步骤？

关键在于提供明确的硬件环境参数、架构需求、边界约束和风险点。

实战 AI 提示词（Prompt）分享

来进行一个 Windows 11 操作系统管理任务。
我有一块闲置的机械硬盘和一块闲置的固态硬盘，已经安装在这台电脑上了，
现在希望你帮我创建一个混合存储池，并格式化为 NTFS，进行必要的性能优化，比如自动冷热数据分层、写入缓存。
另外，机械硬盘已经运行 6 万多小时，且有坏道，希望机械硬盘保存冷数据。

要求：
1. 先安全扫描系统所有物理磁盘，避免误操作我的系统盘（990 PRO）与现有数据盘；
2. 自动化配置 Storage Pool，创建 SSDTier（热层）与 HDDTier（冷层），模式采用 Simple；
3. 分析 SSD 缓存架构，分配合理的 Write-Back Cache 写入缓存；
4. 激活 Windows 后台冷热数据自动迁移任务，并给出坏道防护隔离建议；
5. 生成一键执行脚本与验证方案。

0x03 硬件缓存架构解密：为什么分配 10GB 写入缓存？

在配置脚本前，我们必须深入分析这块 三星 PM961 256GB 的底层物理结构。

作为零售版 960 EVO 的 OEM 双生型号，PM961 搭载了 Samsung Polaris 8通道主控 + 512MB LPDDR3 独立内存颗粒 + 48层 3D TLC 闪存。其写入缓存架构分为三层：

flowchart TD
    UserWrite["用户/程序写入请求"] --> Layer1["【系统层】10GB Storage Spaces Write-Back Cache"]
    Layer1 --> Layer2A["【SSD DRAM】512MB LPDDR3 (纳秒级 FTL 寻址)"]
    Layer2A --> Layer2B["【SSD SLC】4~13GB TurboWrite 模拟缓存 (~1200 MB/s)"]
    Layer2B -.->|超大连续写入溢出| Layer2C["【SSD TLC】~225GB SSD 热数据层 (~330 MB/s)"]
    Layer1 -.->|Windows 后台静默落盘 Destage| Layer3["【HDD 冷层】6万小时老旧机械盘 (~130 MB/s)"]Code language: JavaScript (javascript)

10GB 写入缓存（Write-Back Cache）的黄金平衡：

  1. 容量占比极佳：10GB 仅占 SSD 可用容量（~238GiB）的 4.2%，为 SSDTier 热数据层保留了高达 222.5GB 的常用数据高速常驻空间；
  2. 完全对齐 TurboWrite SLC 尺寸：绝大多数日常写入（微信收发大文件、下载安装包、解压 5GB 压缩包）在 10GB 内瞬间完成，全程享受 >1GB/s 的 NVMe 峰值极速；
  3. 老旧 HDD 的“护盘神针”：机械硬盘最怕高频随机碎小写入（磁头剧烈寻道极易造成坏道扩散）。10GB 写入缓存在 SSD 内部完成 I/O 聚合，并在后台空闲时以平滑的顺序流异步刷回 HDD，大幅延长机械硬盘残余寿命。

0x04 核心配置脚本与坏道隔离神技

1. 自动化 PowerShell 部署脚本核心片段

# 1. 抓取目标物理磁盘
$hdd = Get-PhysicalDisk | Where-Object { $_.SerialNumber -eq 'WD-WMC6N0EA8FTN' }
$ssd = Get-PhysicalDisk | Where-Object { $_.SerialNumber -eq '0025_38B1_81B3_FBF7.' }
Set-PhysicalDisk -InputObject $hdd -MediaType HDD
Set-PhysicalDisk -InputObject $ssd -MediaType SSD

# 2. 创建混合存储池 (指定默认 Simple 容错)
$subsystem = Get-StorageSubSystem -FriendlyName "Windows Storage*"
$pool = New-StoragePool -FriendlyName "HybridStoragePool" `
                        -StorageSubSystemFriendlyName $subsystem.FriendlyName `
                        -PhysicalDisks @($hdd, $ssd) `
                        -ResiliencySettingNameDefault Simple

# 3. 创建 SSD 热层与 HDD 冷层
$ssdTier = New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName "HybridStoragePool" -FriendlyName "SSDTier" -MediaType SSD -ResiliencySettingName Simple
$hddTier = New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName "HybridStoragePool" -FriendlyName "HDDTier" -MediaType HDD -ResiliencySettingName Simple

# 4. 精确计算对齐容量并划出 10GB 专用写入缓存
$writeCacheSize = 10GB
$ssdSupport = $ssdTier | Get-StorageTierSupportedSize
$hddSupport = $hddTier | Get-StorageTierSupportedSize

$ssdSize = [Math]::Floor(($ssdSupport.TierSizeMax - $writeCacheSize - 4GB) / $ssdSupport.TierSizeDivisor) * $ssdSupport.TierSizeDivisor
$hddSize = [Math]::Floor(($hddSupport.TierSizeMax - 4GB) / $hddSupport.TierSizeDivisor) * $hddSupport.TierSizeDivisor

# 5. 生成分层虚拟磁盘
$vDisk = New-VirtualDisk -StoragePoolFriendlyName "HybridStoragePool" `
                         -FriendlyName "HybridTierDisk" `
                         -StorageTiers @($ssdTier, $hddTier) `
                         -StorageTierSizes @($ssdSize, $hddSize) `
                         -WriteCacheSize $writeCacheSize

# 6. 初始化 GPT 分区并格式化为 NTFS
$vDisk | Get-Disk | Initialize-Disk -PartitionStyle GPT -PassThru | `
  New-Partition -UseMaximumSize -AssignDriveLetter | `
  Format-Volume -FileSystem NTFS -NewFileSystemLabel "Hybrid" -AllocationUnitSize 4096 -Confirm:$false

# 7. 启用系统后台定时冷热分层优化引擎
Enable-ScheduledTask -TaskPath "\Microsoft\Windows\Storage Tiers Management\" -TaskName "Storage Tiers Optimization"Code language: PHP (php)

2. 6万小时带伤老盘的“免死金牌”：NTFS 坏道黑名单机制

机械硬盘有坏道不可怕，可怕的是系统不知情反复往坏道写入导致 I/O 卡死。格式化为 E: 盘后，必须立即在管理员终端执行：

chkdsk E: /f /rCode language: JavaScript (javascript)
  • 原理：chkdsk /r 会逐扇区扫描全盘表面，一旦检测到不可读物理扇区，NTFS 会自动将其登记入文件系统的 $BadClust 元数据黑名单中，从此永久禁止系统向该扇区写入数据。

0x05 最终战报与性能实测

在挂载好新的 E: 盘（卷标：Hybrid，总可用空间 2.03 TB） 后，我们立刻进行实测。

1. 存储分层状态核查

Get-StorageTier -VirtualDisk (Get-VirtualDisk -FriendlyName "HybridTierDisk")Code language: JavaScript (javascript)
  • SSD 热层：分配 222.5 GB（外加 10 GB 独立写入缓存）
  • HDD 冷层：分配 1.81 TB
  • 总分层虚拟磁盘：2.03 TB NTFS
Windows Disk Management 中显示的 SSD 与 HDD 混合存储池

2. 1GB 顺序读写基准实测

我们通过 Node.js 底层 I/O 测试套件写入和读取 1GB 测试文件：

>>> 开始对 E: 盘执行 1GB 顺序写入与缓存测试...
>>> [写入结果] 耗时: 1.089 秒 | 写入速度: 940.31 MB/s

>>> 开始对 E: 盘执行 1GB 顺序读取测试...
>>> [读取结果] 耗时: 0.234 秒 | 读取速度: 4376.07 MB/s

实测点评：
写入耗时仅 1.08 秒，速度高达 940 MB/s！这表明写入流量完全被 NVMe 固态的 SLC 缓存和 10GB 系统写缓存吞下，完全无视了机械硬盘 130MB/s 的物理瓶颈；而读取速度更是跑满了系统文件缓存与 PCIe 通道。

任务管理器中的混合存储池

0x06 结语：致敬原教旨主义互联网精神

在商业水军漫天飞、到处贩卖软件授权与焦虑的当下，能够深入系统底层，挖掘出 Windows 自带的优秀企业级特性，让一块 6万小时的“濒死”老机械和一块闲置小固态重获新生，这正是折腾硬件的最大乐趣所在。

我们不需要臃肿昂贵的商业收费软件，也不需要随波逐流在商业语料中迷失。

如果你也喜欢这种纯净、硬核、拒绝商业水文洗脑的原教旨主义极客精神，欢迎点赞、在看、转发！ 你的支持就是笔者继续死磕底层、无私分享的最大动力！

常恭

作者： 常恭

略懂 OpenFOAM

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