为什么CPU从要通过内存读取硬盘数据,直接读取硬盘数据不行吗?

科技圈鉴闻 2021-09-28 12:00:36

首先,CPU靠指令集工作,随着CPU的主频越来越高,处理速度越来越快,CPU的处理能力和信息吞吐能力远大于硬盘。

其次,硬盘只是一个存储器,已巨型机为例,计算结果和运行速度最重要,只要在硬盘中读取足够的信息就开始计算了,这样的机器硬盘不如内存重要。

再次,内存比硬盘数据吞吐量大,速度快。在加载系统后(不论是Windows还是麦金塔,或UNIX,LINUX,包括DOS),主要使用的数据(80/20定律)都已经加载进了内存中。这样可以加快系统的速度,CPU是火箭的话,缓存就像飞机,内存是火车,硬盘像轮船。简而言之存储的容积越大速度越慢。

硬盘和内存其实都是电脑的存储器,本来功能是差不多的,但速度差别非常大。内存至少比硬盘快100倍以上。当CPU需要与存储器频繁交换数据的时候,硬盘的速度是无能为力的,所以需要内存来代替硬盘。

内存的设置正是因为硬盘太慢而产生的。运行程序的时候,从硬盘把程序读到内存里,然后CPU再进行读写运行。换句话说硬盘如果足够快的话,内存就可以不存在了。

目前固态硬盘发展的势头越来越快。如果将来能达到内存的速度,那么,将来的电脑有可能不需要内存。但这个路还很漫长,因为固态硬盘还是远远不够快。

第四,CPU对数据会有一个预判,这个预判是和程序有关的,每天,甚至每个程序所需的预判数据都不同,如果忽略内存,直接写入硬盘中,硬盘是掉电不复原的,只能删除,这样实际增加了系统开销(是指资源,不是价格)。也包括一次性的其他数据。

10 阅读:9403
评论列表
  • 2021-09-29 05:19

    内存相当于人大脑中的记忆细胞,硬盘是外存,外存相当于书本,你想运用书本上的知识,当然要把书本上的知识先读到大脑中的记忆细胞里面

    大善若水 回复:
    你可以一直通电,电脑和人脑怎么可能完全一样,你电脑断电了和人死了一样,记忆细胞也不能记忆了。
    相信科学的刘禅 回复:
    就你较真。[呲牙笑],说老实话,你要是没电了,你就完蛋了。我说的是生物电。到时候能不能重启,那就是个未知数了。至于你脑袋瓜里面的记忆,目前的科学家是取不出来的。[呲牙笑]
  • 2021-09-28 20:30

    现在还有人相信M2固态可以直连CPU[得瑟],笑死人了[得瑟],当内存条是摆设[得瑟]

    天天如此 回复:
    所谓的直连是指不通过南桥直接和北桥(已内置在CPU内了)相连
    夏天的风211819 回复:
    [得瑟]直连U怎么了
  • 2021-09-29 17:30

    以后会不会cpu里面包含了内存硬盘?

    KING 回复:
    CPU内有存储信息的缓存,性质和内存接近,虽然容量小,但速度超快。
    边缘 回复:
    人类做不到那个程度,cpu一级缓存都无法做大。什么时候cpu一级缓存几百个GB了,那才差不多,但是以人类的技术以单晶硅的物理特性,人类够呛能做出这样的计算机。除非将来有新材料。
  • 2021-09-30 14:20

    内存是临时随机存储器,硬盘是长时相较固定存储器。操作系统与应用软件还有游戏等大数据存在硬盘,电脑开机后从硬盘读取系统数据加载入内存初始化内存分区,人工手动运行应用软件与游戏也是把数据从硬盘载入内存。CPU可以直接寻址快速读写内存数据,CPU读写硬盘要经过址址译码缓存,还有硬盘目前读写技术不够内存快。计算机体系结构CPU直接运算处理内存数据再存到硬盘,当然cpu与内存硬盘各之间因为逻辑电路时序不同还会有一些中间缓存寄存器。涉及到太多知识点了不知道怎么解释!

  • 2021-10-05 22:25

    硬盘速度永远比不上内存速度的,脚是脚,手是手,难道以后人还用手走路吗!

  • 2021-09-29 09:51

    硬盘相当一张数学试卷、内存相当草稿本!

  • 2021-09-29 10:43

    [得瑟]速度先不说,直连就读写寿命以现在的技术硬盘寿命翻翻都不够用

  • 2021-09-30 06:59

    CPU寄存器存取速度>缓存>显存>内存>硬盘

  • 2021-09-29 18:37

    供应商就相当于网络,硬盘就当于菜市场,厨房仓库就相当于内存,切好后的菜就相当于CPU的缓存。CPU就是炒菜的锅。

  • 2021-09-28 20:08

    计组告诉你

  • 2021-09-30 06:02

    对呀我怎么没想到这个问题,直接把多余的内存去了又能省多少买内存条的钱了[笑着哭]

  • 2021-09-30 11:15

    硬盘永远也取代不了内存

  • 2021-10-01 16:58

    大概在速度在提升10倍ssd就好了,然后内存提升两倍ssd还是老老实实的ssd.

  • 2021-10-02 13:19

    CPU既然能集成显卡,那么集成内存应该也可以吧。

  • 2021-09-29 07:13

    读了以后放哪里?

  • 2021-09-29 10:23

    CPU的三级缓存呢....!

    猛虎嗅薇 回复:
    一级比一级大,一级比一级慢。
  • 2021-09-29 10:38

    内存是例题,硬盘是题库

  • 2021-09-30 00:02

    然而内存到cpu也差了百来倍速度,所以它们之间还有123级缓存

    用户11xxx56 回复: 猛虎嗅薇
    你是不是搞错了 数据软件本来不就在硬盘里存着吗?
    猛虎嗅薇 回复:
    Win10有个机制,没事的时候就会把你常用的数据软件等缓存到硬盘里面放着,需要的时候直接去内存里面拿而不用找硬盘要。
  • 2021-09-30 09:53

    错!内存是计算机一诞生就有的,是最简计算系统中的一部分,跟寄存器,控制器,累加器一样不可或缺,硬盘是可有可无的外设。

  • 2021-09-30 16:54

    因为硬盘电影太多,CPU看了太热[笑着哭]

  • 2021-10-06 13:11

    不是不行,而是好处全让一个人占了,别人没法活了,都是资本惹的祸。

  • 2021-09-29 19:43

    硬盘是仓库,内存是门市,CPU是售货员

    心若在梦就在 回复:
    电商就是直接从仓库到客户,没有门市和售货员,将来可能电脑也会取消内存,包括显卡,甚至硬盘
  • 2021-10-03 21:15

    苹果m1芯片就集成了内存

  • 2021-09-29 12:53

    限于成本跟技术考虑,目前为止无法做到硬盘的数据传输速率跟处理器内部总线同步,处理器内部缓存速度快,成本非常高,处理器缓存几乎占了整个处理器的一半成本,容量也才几兆十几兆而已,硬盘都是上百G起步,还便宜,鱼与熊掌不可兼得[笑着哭]

  • 2021-10-03 11:46

    CPU要读取硬盘的信息得需要另一个容器去装它。就像你不可能对着酒缸(硬盘)喝酒,得需要一个瓢(内存),得通过嘴(CPU内部缓存)去喝。

  • 2021-10-03 00:57

    因为速度跟不上

  • 2021-10-04 12:03

    内存断电就丢数据 那为什么不给内存配个独立可充电电池 这样内存不就变成高速硬盘了吗?

  • 2021-10-06 20:29

    这问题提的真傻?

  • 2021-10-06 21:33

    那种CPU终结者在用

  • 2021-10-11 11:24

    Cpu指令是这样的 当系统操作读取多个数据 cpu发出读取指令地址 通过内存 硬盘接收到指令 找到其位置文件 并将文件 缓存到硬盘缓存芯片里 内存 通过将硬盘缓存数据读取到内存中 cpu 在将内存数据 分类处理 数据cpu负责 视频图像 发送到显卡缓存 gpu处理图像后 输出到显示器 声音部分 cpu 将声音数据 传至声卡 音频处理后 输出到音响

  • 2021-10-01 13:55

    不行,别问我为什么[流鼻涕]

  • 2021-09-29 12:28

    wait

  • 2021-09-29 14:56

    固态硬盘和内存,按作者说的,即使固态硬盘速度和内存一样快,也取代不了内存的功能。内存就是临时存储调用,固态硬盘大读取寻找是个问题

    wanyo 回复:
    只要有合理的计算框架就成,现在有人把大内存做成虚拟硬盘,速度也很快,以前是把硬盘做成虚拟内存。但是内存断电丢数据的特点不能替代硬盘,硬盘是可以替代内存的。
    猛虎嗅薇 回复: wanyo
    物理上的存储位置有没有内容不存在,只需要逻辑上标注它是空闲的就可以了。
  • 2021-10-01 11:47

    弱智问题!

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