為什麼換了固態硬碟電腦會快?詳解硬碟與記憶體的關係

2022-04-02 14:03:31 字數 2712 閱讀 1031

首先我們需要先梳理一下記憶體與硬碟的關係,這裡的記憶體和手機的有很大的區別,所以從這裡開始你需要把對於手機記憶體認知的那一套全部拋到腦後,否則你會被干擾。

【人類的思考】

我們的大腦需要思考某件事,就需要把這件事從記憶裡提取到思維裡,然後我們的大腦針對思維裡的資料去運算,也就是說,思維是我們的大腦臨時儲存資料的地方,記憶是我們長期儲存資料的地方。

【電腦的運算】

我們的電腦需要運算某軟體,就需要把這個軟體從電腦的記憶,提取到電腦的思維,然後晶元對電腦的思維去運算,這裡的電腦的記憶就是我們常說的硬碟,電腦的思維就是我們所說的記憶體。這裡的記憶體又叫執行記憶體。

上面那個例子還不明白那我就再舉個例子,你吃飯需要把菜從鍋裡夾到碗裡,然後你再對你的碗裡的飯執行「吃」這個操作。電腦一樣的,你吃飯這個動作=電腦運算資料,菜=資料,鍋就是硬碟,你的碗就是記憶體,你吃飯需要夾菜到碗裡,電腦算資料需要把資料從硬碟拷貝到記憶體裡。

相信通過上面兩個例子你應該明白了cpu,記憶體,硬碟的關係了。那麼這裡你應該就能推測出來:

記憶體容量的大小直接決定了你能同時開多少/多大的軟體。

硬碟容量的大小直接決定了你可以存放多少/多大的資料。

舉個例子,你開啟乙個qq,這時候你的滑鼠變成了沙漏或者圓圈,過了幾秒qq開啟了。這裡電腦裡完成的操作就是把cpu需要的qq資料從硬碟裡拷貝到記憶體裡,然後cpu針對記憶體裡的qq運算,當拷貝這個過程完成了,cpu才能開始算數,你這軟體才被標記為「已開啟」。

同樣的你玩遊戲的時候過圖或者載入的時候那個loading介面,電腦執行的操作就是把硬碟的資料拷貝到記憶體,因為cpu直接連線的是記憶體,cpu只能針對記憶體的資料去處理,所以載入地圖的時候硬碟就會把地圖這個資料打包傳遞給記憶體,當資料傳輸完成,地圖也就讀取完成了,這時候loading過程結束。

cpu與記憶體之間的頻寬是非常快的,隨便乙個記憶體都是30gb/s,所以cpu到記憶體這個來回通路不存在速度瓶頸,但是傳統機械硬碟連續讀寫速度只有200mb/s,遠遠低於記憶體速度。

假如硬碟不能及時把資料傳輸給記憶體,那麼cpu只能空閒等著,比如你開啟qq,系統花了1分鐘把qq從硬碟傳遞給記憶體,那麼在你看來很直接的感受就是卡,你也許會覺得是電腦效能不夠了,實際上是硬碟傳遞給記憶體這部分花費了大量時間。就好像你忘記了某個公式,你就是再聰明,你也算不出來對應的數學題。電腦效能再強,資料不能及時傳遞給他運算,他也只能歇菜,linus白嫖王說過,硬碟幾乎是目前電腦裡最慢的部分,所以你感受到的卡頓絕大多數是硬碟的鍋。

換了硬碟後記憶體到硬碟之間這條通路的瓶頸就解決掉了,所以你的電腦就會如絲般順滑。所以換固態解決的問題在這裡。

這裡我找了個機械硬碟與固態硬碟as ssd測速對比,大家直接看引數就行了。

第一行為連續讀寫,涉及到的是單個大檔案,比如乙個電影,乙個大壓縮包,這些資料就是單個檔案,但是體積很大,日常使用中一般就是遊戲安裝,電影拷貝,壓縮包拷貝。

第二行為4k隨機讀寫,涉及到大量分散的小檔案,比如我們的作業系統,各種軟體,他們都是有成千上萬個幾mb甚至幾kb組成的,系統讀取乙個後需要快速找到下乙個檔案然後讀取下乙個,這裡就涉及到尋道時間了,固態找檔案速度非常快,而機械需要花費大量時間去尋找檔案,所以可看見上面我的固態隨機讀寫幾乎是機械的100倍速度。

第三行為4k深度佇列,這一項一般是遊戲和專業軟體比較多、

第四行是訪問時間,機械的訪問時間達到了15毫秒,而固態只有零點零幾毫秒。

所以不難看出,機械真的是慢的可以,這種速度卡在記憶體與硬碟之間的通路上,能快就有鬼了。所以那些用著機械硬碟的電腦用久了勢必會卡,這是絕對的,我爸的電腦cpu是e5800+6g記憶體,這個8年前的cpu他還在用來弄**,當時他用的機械硬碟說卡,然後我給他換了個固態三星750evo,然後重做了系統,目前這台電腦仍在他的辦公室服役,不說效能,就說速度比某些網咖不知道強多少,網咖系統流暢除了和每次重啟都重新整理系統有關還和硬碟有關,一般網咖都是無盤系統,直接走的伺服器讀取系統和檔案,而伺服器那都是大量固態硬碟組的陣列。

固態速度快自然是美好的,但是**也是美好的,固態平均1g就需要1-2塊錢,128的得300左右,256的也得四五百了,而機械1000g也才300塊錢,所以那些想要純固態的還是加預算吧。

既然固態貴,總有折中解決方案,那就是固態+機械,弄乙個小容量固態把系統和常用軟體放進去,遊戲等大檔案放機械,這是目前最主流的解決方案,既能保證速度又能降低預算,還能解決大檔案存放需求。

固態還有乙個問題就是有物理壽命,機械硬碟只要機械結構不損壞理論上是可以一直用的,但是固態的資料顆粒寫入次數達到一定水平就會突然暴斃,而且無法恢復,機械只要磁碟本身沒壞,通過專業的資料恢復中心還是可以找回來資料的,不過固態目前壽命也很客觀,目前的主控對於固態的資料讀寫有著嚴格的演算法控制,一般的固態只要不是天天24小時寫資料,用個5年還是基本牌的,而很多機械的壽命也不過5年,所以就目前的技術來說,固態的壽命是不需要擔心的,不過大型企業為了資料安全一般不會把資料放在固態裡,他們大多採用的是機械磁碟陣列。

記憶體與硬碟就像人的思維與記憶

電腦的卡頓和不流暢主要是受硬碟影響,和電腦本身效能沒多大關係

目前硬碟是電腦中最慢的部件

更換固態硬碟可以顯著提公升流暢度

固態硬碟貴,純固態對於普通人不合適,機械+固態是折中解決方案

遊戲放在固態裡只會提公升載入速度,不會提公升執行效率。

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