計算機的CPU為何不直接調取硬碟 而要先載入到內存?
【搞機百科】計算機的CPU為何不直接調取硬碟 而要先載入到內存?
說到計算機,剛剛接觸的人們常常混淆內存和存儲這兩個術語,特別是在描述這個術語的數量時。「內存」是指計算機中安裝的RAM,而「存儲」是指計算機硬碟的容量。為了澄清這種常見的混淆,有助於將您對計算機的了解,就用擺放了書桌和文件櫃的辦公室進行比較。
文件櫃代表計算機的硬碟,它為您辦公室中所需的所有文件和信息提供存儲。當您進入工作崗位時,您可以從存儲中取出所需的文件並將其放在書桌上,以便在您使用時輕鬆訪問。書桌就像計算機中的內存,它可以保存您在工作時所需的信息和數據。
計算機運行時為什麼CPU不直接調取硬碟,而要先載入到內存?
暫時還是以書桌和文件櫃打比方。想像一下,如果每次想要查看文檔或文件夾時都必須從文件櫃的抽屜中檢索它。它絕對會讓你發瘋的,特別是有許多個文檔需要查看時。但有足夠的書桌空間--內存,您可以將文檔放置到書桌上使用時立即從桌面檢索信息,通常只需一瞥。
內存和存儲之間的另一個重要區別:即使計算機關閉,存儲在硬碟上的信息也保持不變。但是,關閉計算機時,內存中保存的所有數據都將丟失。
還有一點是CPU讀寫內存與存儲的速度還是有非常大的區別的。內存在讀寫速度上有著「天生」的優勢。
北橋晶元中內存直接由CPU控制,也就是CPU內部集成的內存控制器,所以說內存是直接與CPU對接,享受與CPU通信的最優帶寬。DDR4 3200(內存顆粒的物理頻率=200MHz,預讀16bit)組成雙通道128bit內存,帶寬將達到200MHz*16bit*128bit/8 = 50GB/s左右,如果是四通道(256bit)DDR4 4266內存規格(內存顆粒的物理頻率=266MHz,預讀16bit),帶寬則進一步上升到了136GB/s左右。上圖中Intel Core I7-5860X + ASUS X99 + DDR4 3200的讀寫測試數據就非常明顯。
而硬碟與CPU的連接需要通過南橋晶元,而且南橋晶元集成了更多功能,比如I/O匯流排、網卡、raid、WiFi網卡等等,I/O帶寬限制了硬碟的讀寫效率,5、600M的讀寫基本上就到達峰值了,如今最快的M.2和PCIe介面的硬碟由於與CPU直接進行連接,速度可以快很多。
讀寫達到3GB的WD黑盤,其效率和內存相比還是有不小的差別,因此於情於理CPU不直接讀取硬碟也是合理的。
以後如果內存到達一定數量集,將內存虛擬成本地硬碟,那速度就飛一樣的感覺了。 內存大於等於32G的朋友可以考慮用用這款軟體,提前體驗「飛」的感覺吧。

