改變IT世界三大力量之 閃存的故事
未來10年,對計算機改變最大的技術(shù)。
解決計算機硬盤性能瓶頸,正在逐步替代硬盤的閃存。
話說現(xiàn)代計算機,都是依據(jù)馮·諾依曼型原理開發(fā)的,俗稱馮·諾依曼型架構(gòu)。
這個架構(gòu),簡單的說,就是基于存儲器的架構(gòu),數(shù)據(jù)和程序指令存儲在一個存儲器中,等待運行的時候調(diào)用,
運行結(jié)果也放在這個存儲器中。
好像這么說也很抽象,大家都知道電腦里有CPU和內(nèi)存(RAM)吧,
就是說我們的程序和數(shù)據(jù)都存在內(nèi)存里,運行結(jié)果數(shù)據(jù),也要先寫在內(nèi)存里,或者說數(shù)據(jù)在內(nèi)存里被改變了。
最后要保存的數(shù)據(jù),才會再有存盤這個動作,就是把數(shù)據(jù)寫入硬盤中。
CPU從內(nèi)存中讀取程序和數(shù)據(jù),運算后把運算結(jié)果寫到內(nèi)存中,
不斷根據(jù)程序指令跳轉(zhuǎn)執(zhí)行其他的程序和數(shù)據(jù),其實計算機結(jié)構(gòu)就是這么簡單。
最開始,計算機晶體管這些半導體設(shè)備很珍貴,都用在“CPU”上了,存儲器,就用磁芯做成,讀寫速度都很慢。
后來呢,集成電路出現(xiàn)了。形成了RAM,和CPU一樣的,一種半導體芯片存儲器,讀寫速度很快,和CPU比較匹配。
唯一缺點就是,掉電消失。
而且當時價格昂貴,或者說性價比不高,你看今天也是這樣,500元可以賣500GB硬盤容量,但買內(nèi)存呢,只能買8GB,
好像內(nèi)存價格最近暴跌了,但總歸比硬盤 每GB價格高。
恩,對了,你可以這樣想像。
最開始,沒有RAM這種設(shè)備,硬盤就是RAM,CPU從硬盤中讀取程序和數(shù)據(jù),運行后寫入硬盤。
后來,有了RAM,為了匹配CPU的電子速度,程序就修改為從硬盤中導入到RAM中執(zhí)行,
運算中間結(jié)果存儲在RAM,最后結(jié)果才存儲在硬盤中,
當然,因為RAM掉電消失,所以,我們用很多軟件,習慣性中途存下盤。
最后軟件用完了,關(guān)閉軟件,軟件也會提醒我們,是不是要存盤???
你看,從計算機原理的角度,存儲器只要一個即可,但為了更好的使用體驗,為了運算速度,
其實我們不但給計算機設(shè)計有硬盤這個可讀可寫的存儲器,也有了RAM這個讀寫速度更快的存儲器,
并且,稍微懂點CPU架構(gòu)的同學可能知道,為了匹配CPU的速度,現(xiàn)在CPU中還有很多的緩存存儲器,L1,L2,L3什么的。
在芯片物理圖中緩存占據(jù)的空間還很大的,我們經(jīng)常說xxxxxCPU晶體管數(shù)量x.x億個,其實很多給了緩存。
緩存之外,還有寄存器,某種程度上,也是一種存儲器。