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數據緩存速率

發布時間: 2023-01-08 08:54:31

A. 緩存的特點

緩存是指可以進行高速數據交換的存儲器,它先於內存與CPU交換數據,因此速率很快。L1Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大,不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成,結構較復雜,在CPU管芯面積不能太大的情況下,L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般L1緩存的容量通常在32—256KB。L2Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存,分內部和外部兩種晶元。內部的晶元二級緩存運行速率與主頻相同,而外部的二級緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會影響CPU的性能,原則是越大越好,普通台式機CPU的L2緩存一般為128KB到2MB或者更高,筆記本、伺服器和工作站上用CPU的L2高速緩存最高可達1MB-3MB。
緩存只是內存中少部分數據的復製品,所以CPU到緩存中尋找數據時,也會出現找不到的情況(因為這些數據沒有從內存復制到緩存中去),這時CPU還是會到內存中去找數據,這樣系統的速率就慢下來了,不過CPU會把這些數據復制到緩存中去,以便下一次不要再到內存中去取。隨著時間的變化,被訪問得最頻繁的數據不是一成不變的,也就是說,剛才還不頻繁的數據,此時已經需要被頻繁的訪問,剛才還是最頻繁的數據,又不頻繁了,所以說緩存中的數據要經常按照一定的演算法來更換,這樣才能保證緩存中的數據是被訪問最頻繁的。

B. 緩存是什麼 什麼是緩存

1、緩存(cache),原始意義是指訪問速度比一般隨機存取存儲器(RAM)快的一種高速存儲器,通常它不像系統主存那樣使用DRAM技術,而使用昂貴但較快速的SRAM技術。緩存的設置是所有現代計算機系統發揮高性能的重要因素之一。

2、緩存是指可以進行高速數據交換的存儲器,它先於內存與CPU交換數據,因此速率很快。L1 Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大,不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成,結構較復雜,在CPU管芯面積不能太大的情況下,L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般L1緩存的容量通常在32—256KB。L2Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存,分內部和外部兩種晶元。內部的晶元二級緩存運行速率與主頻相同,而外部的二級緩存則只有主頻的一半。

3、L2高速緩存容量也會影響CPU的性能,原則是越大越好,普通台式機CPU的L2緩存一般為128KB到2MB或者更高,筆記本、伺服器和工作站上用CPU的L2高速緩存最高可達1MB-3MB。由於高速緩存的速度越高價格也越貴,故有的計算機系統中設置了兩級或多級高速緩存。緊靠內存的一級高速緩存的速度最高,而容量最小,二級高速緩存的容量稍大,速度也稍低 。

4、緩存只是內存中少部分數據的復製品,所以CPU到緩存中尋找數據時,也會出現找不到的情況(因為這些數據沒有從內存復制到緩存中去),這時CPU還是會到內存中去找數據,這樣系統的速率就慢下來了,不過CPU會把這些數據復制到緩存中去,以便下一次不要再到內存中去取。隨著時間的變化,被訪問得最頻繁的數據不是一成不變的,也就是說,剛才還不頻繁的數據,此時已經需要被頻繁的訪問,剛才還是最頻繁的數據,又不頻繁了,所以說緩存中的數據要經常按照一定的演算法來更換,這樣才能保證緩存中的數據是被訪問最頻繁的。

C. CPU一級緩存速度是多少

一級緩存是直接與CPU數據匯流排相連,傳輸速度接近於CPU處理速度,所以傳輸速度的大小要看處理器的處理速度,I7-2640M的DMI匯流排能達到5 GT/s,所以性能方面你可以直接忽略。

D. 機械硬碟緩存越大,速度越快嗎

理論上是這樣,但是實際上緩存的大小並不是決定硬碟讀寫速度的唯一因素,而且硬碟的緩存不可能無限制的大。

緩存(Cache memory)是硬碟控制器上的一塊內存晶元,具有極快的存取速度,它是硬碟內部存儲和外界介面之間的緩沖器。由於硬碟的內部數據傳輸速度和外界介面傳輸速度不同,緩存在其中起到一個緩沖的作用。緩存的大小與速度是直接關繫到硬碟的傳輸速度的重要因素,能夠大幅度地提高硬碟整體性能。當硬碟存取零碎數據時需要不斷地在硬碟與內存之間交換數據,如果有大緩存,則可以將那些零碎數據暫存在緩存中,減小外系統的負荷,也提高了數據的傳輸速度。

具體到硬碟,其緩存主要起三種作用:
第一:預讀取。
第二:對寫入動作進行緩存。
第三:臨時存儲最近訪問過的數據。
大容量的緩存雖然可以在硬碟進行讀寫工作狀態下,讓更多的數據存儲在緩存中,以提高硬碟的訪問速度,但並不意味著緩存越大就越出眾,這里還存在一個讀寫演算法的問題。
緩存的應用存在一個演算法的問題,即便緩存容量很大,而沒有一個高效率的演算法,那將導致應用中緩存數據的命中率偏低,無法有效發揮出大容量緩存的優勢。演算法是和緩存容量相輔相成,大容量的緩存需要更為有效率的演算法,否則性能會大大折扣。
一般硬碟廠商會在綜合衡量成本、演算法、硬碟的市場定位等因素後給出一個合理的緩存值,如定位於民用市場的500G硬碟ST3500418AS的希捷500G的硬碟擁有16MB的緩存,又在如定位民用市場的ST2000DM001的希捷2000G硬碟擁有64MB的緩存。

E. 硬碟上 有的是64緩存,有的是128緩存,有什麼區別,哪個快

同樣轉速情況下,機械硬碟的緩存容量越大,讀寫速度越快。

關於部分硬碟參數可以這么理解:硬碟本體相當於一個大型倉庫(示意圖如下):


分區則表示把整個倉庫劃分為幾個庫位(盤符);匯流排帶寬相當於倉庫連接外部的道路,緩存則相當於倉庫的裝卸區(黃色部分)。硬碟容量相當於倉庫的大小,決定了我們能夠存儲多少東西;匯流排帶寬決定了硬碟數據吞吐量的大小;而緩存就是用來平衡硬碟讀寫速度和匯流排數據吞吐之間的差異的,相當於裝卸貨的作業區。因為匯流排帶寬很大,而硬碟的相對讀寫速度較慢,而且磁頭的讀和寫是兩種動作,此時寫入的數據就需要等待磁頭完成當前讀取動作,這個時候寫入數據就會先暫存在緩存里,相當於貨物堆放在裝卸作業區等待貨位,等待磁頭完成當前對碟片的讀寫動作之後再把緩存里的數據寫入磁碟。這時候擁有較大緩存的硬碟,就相當於擁有更大裝卸作業區的倉庫,對於數據的交換當然更有優勢。

F. 硬碟中的緩存容量是什麼意思

緩存容量是提供一個數據緩沖,先將讀出的數據暫存起來,然後進行一次性傳送。解決與其它設備的速度匹配差距。在處理數據時,數據的臨時存放點。

當硬碟受到CPU指令控制開始讀取數據時,硬碟上的控制晶元會控制磁頭把正在讀取的簇的下一個或者幾個簇中的數據讀到緩存中(由於硬碟上數據存儲時是比較連續的,所以讀取命中率較高),

當需要讀取下一個或者幾個簇中的數據的時候,硬碟則不需要再次讀取數據,直接把緩存中的數據傳輸到內存中就可以了,由於緩存的速度遠遠高於磁頭讀寫的速度,所以能夠達到明顯改善性能的目的。

(6)數據緩存速率擴展閱讀:

磁碟緩存分為讀緩存和寫緩存。寫緩存實際上就是將要寫入磁碟的數據先保存於系統為寫緩存分配的內存空間中,當保存到內存池中的數據達到一個程度時,便將數據保存到硬碟中。這樣可以減少實際的磁碟操作,有效的保護磁碟免於重復的讀寫操作而導致的損壞,也能減少寫入所需的時間。

根據寫入方式的不同,有寫通式和回寫式兩種。寫通式在讀硬碟數據時,系統先檢查請求指令,看看所要的數據是否在緩存中,在的話就由緩存送出響應的數據。這樣系統就不必訪問硬碟中的數據,由於SDRAM的速率比磁介質快很多,因此也就加快了數據傳輸的速率。

在寫入硬碟數據時也在緩存中找,找到就由緩存就數據寫入盤中,多數硬碟都是採用的回寫式緩存,這樣就大大提高了性能。CPU 緩存也是內存的一種,其數據交換速率快且運算頻率高。磁碟緩存則是操作系統為磁碟輸入輸出而在普通物理內存中分配的一塊內存區域。

硬碟的讀數據的過程是將磁信號轉化為電信號後,通過緩沖區一次次地填充與清空,再填充,再清空,一步步按照PCI匯流排的周期送出,可見,緩沖區的作用是相當重要的。

它的作用也是提高性能,但是它與緩存的不同之處在於:

一、它是容量固定的硬體,而不像緩存是可以由操作系統在內存中動態分配的。

二、它對性能的影響大大超過磁碟緩存對性能的影響,因為沒有緩沖區,就會要求每傳一個字(通常是4位元組)就需要讀一次磁碟或寫一次磁碟。

G. 高速緩存,隨機存儲器,硬碟三者讀取數據的快慢

高速緩存最快
而內存比硬碟快
參考
隨機存取存儲器

RAM

ROM

Cache
這幾種計算機存儲器中,存取速度最快的是Cache
硬碟
以7200.7為例,內部傳輸速率為683Mbit/s,並不是說這1秒內讀出的683mbit都是可用的用戶數據,更不能簡單地除以8,得到85mbyte/s的傳輸速率,而實際測量速度最大也就60mbyte/s左右。這是因為硬碟上存的不光是純用戶數據,還有位置信息,校驗碼等等。這個以mbit為單位的內部傳輸速率把這些其他信息統統包括在內,所以並不能反映真實速度。應該看什麼呢?有良心的硬碟廠商會在官網上寫出以mbyte為單位的傳輸速度,例如7200.7寫的是58mbyte/s。
高速緩存
CACHE:就是緩存,它分為一級緩存和二級緩存。它是為內存和CPU交換數據提供緩沖區的。只所以大部分主板上都有CACHE晶元或插槽,是因其與CPU之間的數據交換要比內存和CPU之間的數據交換快的多。
而內存比硬碟傳輸速度快

H. 緩存是什麼意思...

緩存是指可以進行高速數據交換的存儲器,它先於內存與CPU交換數據,因此速率很快。

緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時,首先從CPU緩存中查找,找到就立即讀取並送給CPU處理;沒有找到,就從速率相對較慢的內存中讀取並送給CPU處理,同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中,可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行,不必再調用內存。

正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高(大多數CPU可達90%左右),也就是說CPU下一次要讀取的數據90%都在CPU緩存中,只有大約10%需要從內存讀取。這大大節省了CPU直接讀取內存的時間,也使CPU讀取數據時基本無需等待。

主要意義

緩存工作的原則,就是「引用的局部性」,這可以分為時間局部性和空間局部性。空間局部性是指CPU在某一時刻需要某個數據,那麼很可能下一步就需要其附近的數據;時間局部性是指當某個數據被訪問過一次之後,過不了多久時間就會被再一次訪問。對於應用程序而言,不管是指令流還是數據流都會出現引用的局部性現象。

以上內容參考:網路-緩存

I. 機械硬碟64m緩存和256m緩存差別大嗎

區別不大的,但是還是有區別的。

機械硬碟64m緩存和128m的區別如下:硬碟存取在硬碟與內存之間交換數據,如果緩存大,提高了數據的傳輸速度,一般情況,緩存越大越好,數據在拷貝過程中比較明顯。

機械硬碟中所有的碟片都裝在一個旋轉軸上,每張碟片之間是平行的,在每個碟片的存儲面上有一個磁頭,磁頭與碟片之間的距離只有0.1μm~0.5μm,較高的水平已經達到 0.005μm~0.01μm,所有的磁頭聯在一個磁頭控制器上,由磁頭控制器負責各個磁頭的運動。

(9)數據緩存速率擴展閱讀:

機械硬碟與固態硬碟優缺點對比:

1、防震抗摔性:機械硬碟都是磁碟型的,數據儲存在磁碟扇區里。而固態硬碟是使用快閃記憶體顆粒(即內存、MP3、U盤等存儲介質)製作而成。

所以SSD固態硬碟內部不存在任何機械部件,這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉傾斜的情況下也不會影響到正常使用,而且在發生碰撞和震盪時能夠將數據丟失的可能性降到最小。相較機械硬碟,固硬佔有絕對優勢。

2、數據存儲速度:機械硬碟的速度約為120MB/S,SATA協議的固態硬碟速度約為500MB/S,NVMe協議(PCIe3.0×2)的固態硬碟速度約為1800MB/S,NVMe協議(PCIe3.0×4)的固態硬碟速度約為3500MB/S。