-
1 # 雲哥說車
-
2 # 親親的青8863
快取在固態硬碟中的作用隨著SSD固態硬碟的普及,如今帶有快取的SSD價格也逐漸被使用者接受,雖然我們知道有快取的SSD在價格上會比沒有快取的略貴一些,但是快取究竟在SSD固態硬碟中發揮了怎樣的作用並不是每個使用者都瞭解。
1,什麼是快取:其實“快取”一詞單純從字面上理解可解釋為延快取放,簡單的說“快取”是為了平衡高速裝置和低速裝置之間的速度差異而存在的。作用是讓低速裝置儘量的不拖高速裝置的後退。這裡之所以用“儘量”一詞,主要是各類產品中的快取容量有限,演算法也不可能100%的準確命中,所以低速裝置多多少少還是會拖高速裝置的後腿,快取的作用只能是“儘量”減少這種現象。例如CPU快取;每當CPU從記憶體裡讀資料時,會向記憶體控制器發出一個讀指令,要求記憶體控制器返回其要求的資料,可是因為記憶體響應速度相對於CPU是很慢的,所以在資料返回之前CPU只有無所事事的“等待”,如果經常出現這樣的情況,再快的CPU也會被記憶體拖後腿,效率也不會提高。在主記憶體(RAM)和CPU之間,放一塊小容量的SRAM。當CPU申請RAM資料的時候,先在SRAM裡面尋找,如果找到了資料,就不用花費很多時間到RAM裡去讀了(同步讀取)。如果SRAM裡沒有資料,再到RAM去讀,當RAM返回資料的時候,不僅僅返回原來所需要的資料,同時“捎帶”返回所需資料“前後”的一些看似無關的資料,並將這些資料放入SRAM中。下次CPU再次到SRAM裡讀資料的時候,如果所需資料正好在SRAM裡,就可以“命中”了。從原理上可以看出,命中率越高,CPU的效率就越高。而命中率又是被“捎帶”返回的資料所決定的,哪些資料被捎帶返回,這個就要依CPU內部的快取演算法而定了。由此可見,由於快取容量遠遠小於主記憶體容量,而快取演算法也不可能100%的準確命中。
2,快取在機械硬碟中的作用:以上是以CPU快取做例子。但是在電腦系統裡,快取並不僅僅是CPU獨有,因為高速裝置與低速裝置的矛盾並不僅僅體現在CPU和記憶體之間。現在假如說,我要把資料從記憶體寫入硬碟,由於硬碟相當緩慢,需要等待很長的時間才能完成此任務。那麼使用者體驗就是電腦非常慢。實際上,這裡CPU不慢,記憶體不慢,只是硬碟太慢了。解決機械硬碟速度過慢的問題,就在其內部安置了一個小容量的記憶體,也就是硬碟的快取,資料首先寫入到快取裡。那麼在作業系統層面,就會認為資料已經寫入了,使用者的感覺就是快速。隨後硬碟自己再從快取寫入到碟片,這個過程無需使用者干預了。不過需要注意的是,其實硬碟的快取並不全都用於快取資料,還有其他用途,所以不見得快取越大,效能就越好。而且還有個快取演算法問題。如果演算法不優秀,命中率就不會高,這樣大容量快取形同虛設。
3,快取在SSD固態硬碟中的作用: 剛才為大家介紹了什麼是快取,以及它在機械硬碟和記憶體中發揮的作用,其實快取在SSD固態硬碟中發揮的作用也相差不遠。SSD上的快取一般都是1或者2顆DRAM顆粒構成,起到資料交換緩衝作用。一款SSD產品是否有快取這樣的設計,往往是廠商根據產品定位和用途做得決定,一般一些入門級產品或者低速產品,在設計上就會考慮不帶快取方案,而一些高速產品由於資料交換量大,就設計有快取,以提高產品的讀寫效率。 通常帶有快取的SSD在價格上或比不帶快取的略高一些,雖然SSD帶快取讀取小檔案的速度會快些,但對SSD來說,快的太有限了。就反應速度來說,SSD的反應速度一般都在0.2毫秒以內,不比快取慢。所以帶快取對讀取速度的提升,幾乎可以忽略。其次帶不帶快取並不影響SSD的壽命,決定SSD壽命的是NAND FLASH的寫入次數。其次,主控晶片的好壞才是是決定SSD效能和使用壽命的重要因素。
4,總結:透過介紹相信大家對快取的作用有了深入的瞭解,另外我們可以看出快取在記憶體、機械硬碟和SSD固態硬碟身上發揮作用的強弱是不一樣的。快取是為了平衡高速裝置和低速裝置之間的速度差異而存在的,其作用是讓低速裝置儘量的不拖高速裝置的後腳。快取的主要功能在於是電腦有資料放到HDD時,因為HDD機械式運作比電腦慢很多,所以在HDD上放上快取,暫時儲存資料以便電腦能夠繼續做其他事情,不會因為HDD的動作慢,而拖慢了電腦的效能。而SSD的速度大幅提升,已經能夠實時處理資料,快取作為提升速度的作用就不大了。由此我們可以得出依據快取大小判斷SSD速度並不科學,固態硬碟速度快慢主要由主控晶片和快閃記憶體顆粒品質決定。
回覆列表
固態硬碟與記憶體速度有差別,交換資料時要靠快取記憶體與記憶體做緩衝。正如cpu帶一級二級三級快取,與記憶體交換資料一樣