存储器分类和硬盘缓存介绍
存儲器分類
●只讀存儲器(ROM)
ROM表示只讀存儲器(Read Only Memory),在制造ROM的時候,信息(數據或程序)就被存入并永久保存。這些信息只能讀出,一般不能寫入,即使機器停電,這些數據也不會丟失。
ROM一般用于存放計算機的基本程序和數據,如BIOS ROM。
現在比較流行的只讀存儲器是閃存( Flash Memory),它屬于 EEPROM(電擦除可編程只讀存儲器)的升級,可以通過電學原理反復擦寫?,F在大部分BIOS程序就存儲在 FlashROM芯片中。U盤和固態硬盤(SSD)也是利用閃存原理做成的。
●隨機存儲器(RAM)
隨機存儲器(Random Access Memory)表示既可以從中讀取數據,也可以寫入數據。當機器電源關閉時,存于其中的數據就會丟失。
RAM分為兩種:DRAM和SRAM。??
●高速緩沖存儲器(Cache)
Cache也是我們經常遇到的概念,也就是平常看到的一級緩存(L1 Cache)、二級緩存(L2 Cache)、三級緩存(L3 Cache)這些數據,它位于CPU與內存之間,是一個讀寫速度比內存更快的存儲器。當CPU向內存中寫入或讀出數據時,這個數據也被存儲進高速緩沖存儲器中。當CPU再次需要這些數據時,CPU就從高速緩沖存儲器讀取數據,而不是訪問較慢的內存,當然,如需要的數據在Cache中沒有,CPU會再去讀取內存中的數據。
動態隨機存取存儲器
動態隨機存取存儲器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)是一種半導體存儲器,主要的作用原理是利用電容內存儲電荷的多寡來代表一個二進制比特(bit)是1還是0。由于在現實中晶體管會有漏電電流的現象,導致電容上所存儲的電荷數量并不足以正確的判別數據,而導致數據毀損。因此對于DRAM來說,周期性地充電是一個無可避免的要件。由于這種需要定時刷新的特性,因此被稱為“動態”存儲器。相對來說,靜態存儲器(SRAM)只要存入數據后,縱使不刷新也不會丟失記憶。
與SRAM相比,DRAM的優勢在于結構簡單——每一個比特的數據都只需一個電容跟一個晶體管來處理,相比之下在SRAM上一個比特通常需要六個晶體管。正因這緣故,DRAM擁有非常高的密度,單位體積的容量較高因此成本較低。但相反的,DRAM也有訪問速度較慢,耗電量較大的缺點。
與大部分的隨機存取存儲器(RAM)一樣,由于存在DRAM中的數據會在電力切斷以后很快消失,因此它屬于一種易失性存儲器(volatile memory)設備。
緩存介紹
緩存在內存、機械硬盤和SSD固態硬盤身上發揮作用的強弱是不一樣的。緩存是為了平衡高速設備和低速設備之間的速度差異而存在的,其作用是讓低速設備盡量的不拖高速設備的后腿。
注意:
各類產品中的緩存容量有限,算法也不可能100%的準確命中,所以低速設備多多少少還是會拖高速設備的后退,緩存的作用只能是“盡量”減少這種現象。
舉例:
為了解決機械硬盤速度過慢問題,就在其內部安置了一個小容量的內存,也就是硬盤的緩存,數據首先寫入到緩存里。
硬盤緩存的作用
在機械硬盤中,緩存主要發揮了加速讀取的作用。如果一個數據剛剛被讀取過,將臨近它位置的數據保留在DRAM緩存中,就有機會被下一次讀取命中——直接從DRAM緩存讀出的速度遠比從機械盤片讀取快的多。
緩存命中意味著性能大幅提升,這就是機械硬盤緩存的主要作用。理論上大緩存的確有助于提升機械硬盤的讀取性能,但是提升幅度是非常有限的:它對于最重要的隨機讀取速度沒有幫助,提高的是連續讀取速度。
固態硬盤對于DRAM緩存的需要并不是緩存數據,而是儲存對固態硬盤至關重要的FTL閃存映射表:管理邏輯地址與閃存物理地址的映射關系。
隨著技術的發展,DRAM緩存早已不是固態硬盤的必備組件。透過最新NVMe協議,固態硬盤可以調用主機內存的一小部分專用空間儲存FTL映射表,實現精簡增效。
固態硬盤壽命問題
帶不帶緩存并不影響SSD的壽命,決定SSD壽命的是NAND FLASH(flash存儲器的一種,是控制單元)的寫入次數。其次,主控芯片的好壞才是決定SSD性能和使用壽命的重要因素。
參考鏈接:固態硬盤也有緩存嗎硬盤有固態硬盤(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)。下面是學習啦小編帶來的關于固態硬盤有緩存嗎的內容,歡迎閱讀! 固態硬盤也有緩存嗎? 有的 緩存在固態硬盤中的作用https://www.xuexila.com/diannao/yingjian/yingpan/707350.html
總結
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