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緩存跟硬碟

發布時間: 2022-05-17 07:27:06

① 電腦硬碟緩存是干什麼的,

緩存
緩存是為了解決CPU速度和內存速度的速度差異問題
內存中被CPU訪問最頻繁的數據和指令被復制入CPU中的緩存,這樣CPU就可以不經常到象「蝸牛」一樣慢的內存中去取數據了,CPU只要到緩存中去取就行了,而緩存的速度要比內存快很多
這里要特別指出的是:
1.因為緩存只是內存中少部分數據的復製品,所以CPU到緩存中尋找數據時,也會出現找不到的情況(因為這些數據沒有從內存復制到緩存中去),這時CPU還是會到內存中去找數據,這樣系統的速度就慢下來了,不過CPU會把這些數據復制到緩存中去,以便下一次不要再到內存中去取。
2.因為隨著時間的變化,被訪問得最頻繁的數據不是一成不變的,也就是說,剛才還不頻繁的數據,此時已經需要被頻繁的訪問,剛才還是最頻繁的數據,現在又不頻繁了,所以說緩存中的數據要經常按照一定的演算法來更換,這樣才能保證緩存中的數據是被訪問最頻繁的
3.關於一級緩存和二級緩存
為了分清這兩個概念,我們先了解一下RAM
ram和ROM相對的,RAM是掉電以後,其中才信息就消失那一種,ROM在掉電以後信息也不會消失那一種
RAM又分兩種,
一種是靜態RAM,SRAM;一種是動態RAM,DRAM。前者的存儲速度要比後者快得多,我們現在使用的內存一般都是動態RAM。
有的菜鳥就說了,為了增加系統的速度,把緩存擴大不就行了嗎,擴大的越大,緩存的數據越多,系統不就越快了嗎
緩存通常都是靜態RAM,速度是非常的快,
但是靜態RAM集成度低(存儲相同的數據,靜態RAM的體積是動態RAM的6倍),
價格高(同容量的靜態RAM是動態RAM的四倍),
由此可見,擴大靜態RAM作為緩存是一個非常愚蠢的行為,
但是為了提高系統的性能和速度,我們必須要擴大緩存,
這樣就有了一個折中的方法,不擴大原來的靜態RAM緩存,而是增加一些高速動態RAM做為緩存,
這些高速動態RAM速度要比常規動態RAM快,但比原來的靜態RAM緩存慢,
我們把原來的靜態ram緩存叫一級緩存,而把後來增加的動態RAM叫二級緩存。
一級緩存和二級緩存中的內容都是內存中訪問頻率高的數據的復製品(映射),它們的存在都是為了減少高速CPU對慢速內存的訪問。
通常CPU找數據或指令的順序是:先到一級緩存中找,找不到再到二級緩存中找,如果還找不到就只有到內存中找了

② 對於SSD來說緩存很重要嗎為什麼許多SSD都沒有緩存

1、任何ssd都有緩存的,只是有的做到了主控里,有的外置了,有的小有的大而已。

2、不同的主控演算法對緩存大小的需求不同。

無緩存是當前固態硬碟的主流發展方向,這是價格導向決定的。DRAM緩存對於固態硬碟來說並不是必須的,而且固態硬碟的緩存跟機械硬碟的緩存不同,里邊存儲的是FTL快閃記憶體映射表,而非用戶讀寫的數據緩沖,不直接影響到讀寫性能表現。

雖然無緩存的硬碟理論上4K讀取會比有緩存的低一些,但並不絕對。譬如東芝TR200就屬於無緩存的SATA固態硬碟,但是在CPU主頻足夠的情況下,4K QD1隨機讀取可以達到50多MB/s,不比任何有緩存的固態硬碟差。

優勢:

在SSD作為緩存的方案中,緩存控制器——位於陣列前部或在伺服器內部位置——可以監控熱點I/O應用並製作其復本放在SSD上作為緩存,這樣可以較傳統的磁碟實現更快速的訪問速率。這種方式的好處在於任何繁忙的應用程序可以獲得性能上的提升,並且這種環境中的性能通常當緩存加入後可以立即提升。

以上內容參考:網路-SSD緩存

③ 硬碟緩存是什麼

這個問題問得好,而樓上的兩位朋友回答的也過於簡單
樓主您好,我先給您舉個例子用於說明CPU與CPU緩存和主內存之間的關系,您一看就會明白了。其它很多部件都有自己的緩存,比如硬碟,而意思都是一樣的。
一個商場,將要賣的商品按賣的比較火爆的跟比較冷清的分別放入兩個地方存放,一個是這座商場里的倉庫中,一個是位於這座商場外邊N公里外的大庫中,商場的倉庫受到在商場內部的關系所以比較小,而商場外邊的大庫不受這個約束,所以很大。當然了,較為好賣的火爆的商品一定會放入到商場內部的倉庫中,而不太常用的商品及其它大量的商品會被放到商場外的大庫里存放,這個商場內部的倉庫就是緩存而外邊的大庫則是內存,當售貨員需要取用商品的時候,到商場內部的倉庫中取當然要比到商場外的大庫中去取要快捷的多了,但是由於商場的倉庫大小有限,不可能將所有商品全都存放在這里,所以有時還是必須得到大庫中去取。而每次售貨員到大庫去取時,都會順便帶些東西回來放入到商場的倉庫里,以備下次取用時就不用再到外邊的大庫中取了。這就是CPU訪問緩存跟內存的全過程。由於緩存在CPU內部而且比較昂貴,所以不可能做得太大,而內存沒有這個限制,您可以按自己的意願配置,價格也相對便宜很多。當CPU需要取用數據時,首先會先到緩存中看有沒有所需的數據,如果有則直接從緩存中進行調用,如果沒有才會轉去到內存中取用所需的數據,同時並將預測下次可能會需要的數據放入到緩存中,這樣下次就沒必要到內存中取數據了。不知道我這么解釋您能否明白,如果還有什麼疑問可以QQ我。

④ 緩存是什麼與內存,硬碟各有什麼區別

CPU的緩存是提高了CPU對內存反復的數據的處理速度.CPU要運算的數據都是從內存取來的
但是內存速度比CPU慢很多,CPU總是在乾等,劃不來,
於是在CPU里設計了高速緩存(容量相對內存很小)
事先把CPU可能會用到的數據從內存取到緩存,
由於預測機制的作用,在90%以上的情況下,
CPU需要的數據就在緩存裡面,很快就可以取到。
這樣明顯可以大幅提高系統的效率。
而硬碟的緩存是提高CPU與硬碟之間的速度.同樣,內存裡面的數據大部分是從硬碟取來的,
內存速度比硬碟要快幾十倍,內存等硬碟讀盤也等得很煩。
於是在硬碟裡面設計了跟內存速度差不多的緩存
事先把內存可能用到的數據從硬碟讀到緩存。
然後內存要數據的話,先到硬碟緩存找找,
實在找不到再讓硬碟讀盤。

⑤ 硬碟緩存和內存哪個快 CPU的緩存是快於內存的,那硬碟呢

這個真不一定,有可能是硬碟快。

很多人回答說是內存快,其實那是錯誤的。貧窮限制了人的想像,知識跟不上發展。

話不多說,上圖對比,你看一下。

看看我內存數據69,000多每秒,就問你怕不怕。4533的頻率。

所以說兄弟別聽他們瞎叨叨,硬碟和內存真不一定誰快呀。關鍵看你想和誰比。田忌賽馬的故事知道吧,就這個道理。

⑥ 固態硬碟(SSD)有緩存和沒有緩存有什麼區別

有外部緩存優勢是性能一致性更好,也就是空盤和滿盤性能差距不會太大,缺點是掉電容易丟數據,需要額外的掉電保護電路和在固件中加入掉電保護邏輯。

無緩存優勢是掉電相對不容易丟失數據,以及更好的成本控制,缺點就是4k性能會比較難看,而且性能一致性不夠好,不適合高負載的場合,比如資料庫伺服器等。

SSD的緩存分為兩種,一種是DRAM緩存,另一種是SLC緩存。

有些固態硬碟為了在節省成本的同時可以把DRAM緩存作為宣傳籌碼,選擇了不管何種容量都只配備256MB緩存的方式,這種情況下只能直接管理256GB的快閃記憶體空間,依然存在一些不足。

所以除了觀察固態硬碟是否搭載DRAM緩存晶元之外,大家還應通過晶元表面的編號查詢它的具體容量,確保買到的是按照1GB:1MB完整配備DRAM緩存的高性能產品。

目前SLC緩存基本所有TLC固態硬碟都有。目前大部分固態硬碟的SLC緩存,並不是真的使用了SLC顆粒作為緩存,而是使用TLC模擬SLC來提升連續讀寫速度。

⑦ 固態硬碟有緩存和沒有緩存有什麼區別

有外部緩存優勢是性能一致性更好,也就是空盤和滿盤性能差距不會太大,缺點是掉電容易丟數據,需要額外的掉電保護電路和在固件中加入掉電保護邏輯。


無緩存優勢是掉電相對不容易丟失數據,以及更好的成本控制,缺點就是4k性能會比較難看,而且性能一致性不夠好,不適合高負載的場合,比如資料庫伺服器等。


不過總之日常家用沒有任何區別就是了,東芝Q系列無緩存設計只是東芝對自家顆粒性能的自信以及節約成本的表現而已,家用不用糾結這些。

SSD的緩存分為兩種,一種是DRAM緩存,另一種是SLC緩存。

DRAM緩存是使用DRAM晶元(也就是內存顆粒)作為緩存,固態硬碟上的DRAM晶元一般不會用來直接緩存數據,DRAM主要是用來儲存FTL緩存映射表,這個映射表表達了快閃記憶體單元物理地址同文件系統邏輯地址之間的關系。

所有固態硬碟都有FTL映射表,不同之處在於無DRAM的SSD通常把表的主體放在快閃記憶體中,隨用隨取,效率較低。

高端固態硬碟會把FTL映射表完整地放入DRAM緩存中,通常需要按照1GB:1MB的比例配置DRAM緩存。

有些固態硬碟為了在節省成本的同時可以把DRAM緩存作為宣傳籌碼,選擇了不管何種容量都只配備256MB緩存的方式,這種情況下只能直接管理256GB的快閃記憶體空間,依然存在一些不足。

所以除了觀察固態硬碟是否搭載DRAM緩存晶元之外,大家還應通過晶元表面的編號查詢它的具體容量,確保買到的是按照1GB:1MB完整配備DRAM緩存的高性能產品。

目前SLC緩存基本所有TLC固態硬碟都有。目前大部分固態硬碟的SLC緩存,並不是真的使用了SLC顆粒作為緩存,而是使用TLC模擬SLC來提升連續讀寫速度。

TLC的讀寫速度較慢,為了提升連續寫入時固態硬碟的表現,主控會先將數據寫入SLC緩存中,當緩存寫滿後,才會像TLC快閃記憶體中寫入,這樣就會造成寫入速度的斷崖式下跌,此時的速度被稱為緩外速度,緩外速度的高低也是衡量SSD性能的重要指標。

假設一塊SSD配備10GB的SLC緩存,我向固態硬碟中寫入20GB的文件時,前10GB的數據先被寫入到緩存中,後10GB的數據則會直接寫入到TLC中。速度會呈現出下圖這種形式:

雖然日常不會經常向SSD中反復寫入大文件,但是緩存外寫入性能直接反映了NAND顆粒的品質以及GC策略的優劣。緩外速度高的SSD比速度低的盤質量要好。

⑧ 高速緩存,內存和硬碟三種儲存器各有什麼優缺點

高速緩存,有cpu的緩存和硬碟的緩存。都是用於存貯需要馬上處理的數據,對壽命和反應、速度有很高的要求。
內存,用於載入硬碟的程序,斷電清除記憶,8gb/s傳輸速度。
固態硬碟,存儲資料。容量比較小,但近年來已經有大容量但是很貴。主流240g,傳輸速度500mb/s.
機械硬碟,存貯資料。容量比較大4t,單碟1t。主流單碟1tb=1000gb=1000,000mb,傳輸速度200-60mb/s.

⑨ 固態硬碟 (SSD) 有緩存和沒有緩存有什麼區別

1、運行速度不同:帶緩存的比不帶緩存的快很多。緩存越大對速度的改善越快。緩存的意思就是剛用過的數據,馬上再用或短時間內再用,會非常快,基本上就是瞬間讀取數據。

2、價格不同:一般來說硬碟是帶緩存的更快些,帶緩存的同容量硬碟價格也是不同,帶有緩存的硬碟要貴上幾十塊錢,因此可以想像得到速度要快些。

固態硬碟使用注意事項

需要注意固態硬碟有寫入壽命,平均起來約為3000次P/E,1P/E為硬碟存儲上限,相當於只能寫滿3000次。

為了減少固態硬碟的寫入數據量,不要將電腦的虛擬內存放到固態硬碟上。

不要將下載軟體的存儲目錄設置為固態硬碟,尤其是下載電影這類大數據量的文件。

以上內容參考網路-固態硬碟

⑩ 關於CPU緩存和硬碟緩存的區別

CPU緩存和磁碟緩存從作用上是比較相似的
CPU要運算的數據都是從內存取來的
但是內存速度比CPU慢很多,CPU總是在乾等,劃不來,
於是在CPU里設計了高速緩存(容量相對內存很小)
事先把CPU可能會用到的數據從內存取到緩存,
由於預測機制的作用,在90%以上的情況下,
CPU需要的數據就在緩存裡面,很快就可以取到。
這樣明顯可以大幅提高系統的效率。
同樣,內存裡面的數據大部分是從硬碟取來的,
內存速度比硬碟要快幾十倍,內存等硬碟讀盤也等得很煩。
於是在硬碟裡面設計了跟內存速度差不多的緩存
事先把內存可能用到的數據從硬碟讀到緩存。
然後內存要數據的話,先到硬碟緩存找找,
實在找不到再讓硬碟讀盤。
內存是數據交換中心,不是緩存。
系統中所有需要進行運算的數據和程序,不管是來自硬碟,還是其它磁碟,
還是從其它設備,都要先放在內存裡面,
然後CPU從內存取數據,運算完再將結果寫入內存。
這是由馮-諾依曼確定的現代計算機的體系結構,
你可以找相關資料看看,注意資料里稱內存為內存儲器,
而硬碟等其它存儲設備是外存儲器。