缓存、内存、硬盘、虚拟硬盘
CPU緩存的容量比內存小的多但是交換速度卻比內存要快得多。緩存的出現主要是為了解決CPU運算速度與內存讀寫速度不匹配的矛盾,因為CPU運算速度要比內存讀寫速度快很多,這樣會使CPU花費很長時間等待數據到來或把數據寫入內存?!?br /> 緩存大小是CPU的重要指標之一,而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大,CPU內緩存的運行頻率極高,一般是和處理器同頻運作,工作效率遠遠大于系統內存和硬盤。實際工作時,CPU往往需要重復讀取同樣的數據塊,而緩存容量的增大,可以大幅度提升CPU內部讀取數據的命中率,而不用再到內存或者硬盤上尋找,以此提高系統性能。但是從CPU芯片面積和成本的因素來考慮,緩存都很小。
按照數據讀取順序和與CPU結合的緊密程度,CPU緩存可以分為一級緩存,二級緩存,部分高端CPU還具有三級緩存,每一級緩存中所儲存的全部數據都是下一級緩存的一部分,這三種緩存的技術難度和制造成本是相對遞減的,所以其容量也是相對遞增的。當CPU要讀取一個數據時,首先從一級緩存中查找,如果沒有找到再從二級緩存中查找,如果還是沒有就從三級緩存或內存中查找。一般來說,每級緩存的命中率大概都在80%左右,也就是說全部數據量的80%都可以在一級緩存中找到,只剩下20%的總數據量才需要從二級緩存、三級緩存或內存中讀取,由此可見一級緩存是整個CPU緩存架構中最為重要的部分。 內存是計算機中重要的部件之一,它是與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的,因此內存的性能對計算機的影響非常大。內存(Memory)也被稱為內存儲器,其作用是用于暫時存放CPU中的運算數據,以及與硬盤等外部存儲器交換的數據。只要計算機在運行中,CPU就會把需要運算的數據調到內存中進行運算,當運算完成后CPU再將結果傳送出來,內存的運行也決定了計算機的穩定運行。 內存是由內存芯片、電路板、金手指等部分組成的。
硬盤(港臺稱之為硬碟,英文名:Hard Disk Drive 簡稱HDD 全名
溫徹斯特式硬盤)是電腦主要的存儲媒介之一,由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。碟片外覆蓋有鐵磁性材料。
硬盤有固態硬盤(SSD 盤,新式硬盤)、機械硬盤(HDD 傳統硬盤)、混合硬盤(HHD
一塊基于傳統機械硬盤誕生出來的新硬盤)。SSD采用閃存顆粒來存儲,HDD采用磁性碟片來存儲,混合硬盤(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盤和閃存集成到一起的一種硬盤。絕大多數硬盤都是固定硬盤,被永久性地密封固定在硬盤驅動器中。
磁頭復位節能技術:通過在閑時對磁頭的復位來節能。
多磁頭技術:通過在同一碟片上增加多個磁頭同時的讀或寫來為硬盤提速,或同時在多碟片同時利用磁頭來讀或寫來為磁盤提速,多用于服務器和數據庫中心。
這三者之間的讀寫速度是緩存最快,內存次之,SSD硬盤稍慢,機械硬盤最慢。
外部存儲器還有:以前采用的外圍存儲器如可擦寫光盤,磁帶機,磁盤等等。
還有方便使用的SD卡,TF卡(小的SD卡),索尼公司開發的記憶棒。
U盤也是一種外部存儲器,現在也是比較多用的一種存儲體。
?
虛擬內存,又稱頁面文件。電腦里的內存是有限的,假如內存上的空間都用完了,該怎么辦?系統可以在硬盤上開辟一塊區域,將硬盤當做內存來用。雖然速度很慢,但總比沒有要強。
?
【補充】
Cache一詞來源于1967年的一篇電子工程期刊論文。其作者將法語詞“cache”賦予“safekeeping storage”的涵義,用于電腦工程領域。
當CPU處理數據時,它會先到Cache中去尋找,如果數據因之前的操作已經讀取而被暫存其中,就不需要再從隨機存取存儲器(Main memory)中讀取數據——由于CPU的運行速度一般比主內存的讀取速度快,主存儲器周期(訪問主存儲器所需要的時間)為數個時鐘周期。因此若要訪問主內存的話,就必須等待數個CPU周期從而造成浪費。
提供“緩存”的目的是為了讓數據訪問的速度適應CPU的處理速度,其基于的原理是內存中“程序執行與數據訪問的局域性行為”,即一定程序執行時間和空間內,被訪問的代碼集中于一部分。為了充分發揮緩存的作用,不僅依靠“暫存剛剛訪問過的數據”,還要使用硬件實現的指令預測與數據預取技術——盡可能把將要使用的數據預先從內存中取到緩存里。
CPU的緩存曾經是用在超級計算機上的一種高級技術,不過現今電腦上使用的的AMD或Intel微處理器都在芯片內部集成了大小不等的數據緩存和指令緩存,通稱為L1緩存(L1 Cache即Level 1 On-die Cache,第一級片上高速緩沖存儲器);而比L1更大容量的L2緩存曾經被放在CPU外部(主板或者CPU接口卡上),但是現在已經成為CPU內部的標準組件;更昂貴的CPU會配備比L2緩存還要大的L3緩存(level 3 On-die Cache第三級高速緩沖存儲器)。
摘自:百度知道
總結
以上是生活随笔為你收集整理的缓存、内存、硬盘、虚拟硬盘的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: hive查询像mysql在终端一样有规则
- 下一篇: Spark _15 _广播变量和累加器