『壹』 CPU有一級緩存嗎一般有多大 最大的為多少 它與二級緩比誰重要
CPU的緩存是為了解決指令從CPU到內存之間的時間問題而誕生的。
一級緩存為L1,二級緩存為L2,他們的優先許可權為L1>L2,所以一級緩存比二級緩存重要,同時一級緩存是小於二級緩存的。兩個緩存一般均在5M以內。
『貳』 存儲技術發展史:從磁帶到硬體液化
信息是人類認知外界的方式,最初的信息都會對應到現實世界的一個客體或者相關描述。人類是通過不斷增加、完善信息來接觸、認知並改變世界的。
最初人類依靠大腦中的神經突觸來存儲信息,但有些信息是如此重要,所以人們想出一切辦法來使這些信息能保存下來。於是人類發明了一種描述信息的信息,這種信息就是數據。
數據是可以保存在一種物理介質上的,其實, 在「說話」的過程中,空氣可以被視為一種短暫的物理介質。人類通過振動聲帶在空氣中產生波動,聲波在空氣中可以短暫保留並擴散,不同波形攜帶了不同數據,這種波動被鼓膜接收到,達到了數據傳遞的效果。
但是,空氣只能將信息保存一瞬間,之後就要靠大腦了。人是會生老病死的,除了口耳相傳,人類需要更可靠的數據存儲方法與更長久的物理介質。在過去,人類將數據保存在石板、竹簡上,後來人類將數據保存在紙上,配合印刷術,使得信息可以大范圍長久傳播保存。
人類學會以電磁波的方式承載信息後,距離不再是信息傳輸的限制,但電話無非是遠距離說話,電報無非是快速郵寄的信件,最終所有的信息還要回歸到大自然構造的眼睛、耳朵和大腦。直到計算機問世後,人類終於可以突破自己處理信息的生理學極限,讓程序和電路代替自己處理信息。
1928年,可存儲模擬信號的錄音磁帶問世,每段磁帶隨著音頻信號電流的強弱不同而被不同程度的磁化,從而使得聲音被記錄到磁帶上。1951年,磁帶開始應用於計算機中,最早的磁帶機可以每秒鍾傳輸7200個字元。20世紀70年代後期出現的小型磁帶盒,可記錄約660KB的數據。
1956年,世界上第一個硬碟驅動器出現,應用 在IBM的RAMAC305計算機中,該驅動器能存儲5M的數據,傳輸速度為10K/S,標志著磁碟存儲時代的開始。1962年,IBM發布了第一個可移動硬碟驅動器,它有六個14英寸的碟片,可存儲2.6MB數據。1973年,IBM發明了溫氏硬碟,其特點是工作時磁頭懸浮在高速轉動的碟片上方,而不與碟片直接接觸,這便是現代硬碟的原型。
1967年,IBM公司推出世界上第一張軟盤。隨後三十年,軟盤盛極一時,成為個人計算機中最早使用的可移介質。這個最初有8英寸的大傢伙,可以保存80K的只讀數據。四年後,可讀寫軟盤誕生。至上世紀九十年代,軟盤尺寸逐漸精簡至3.5英寸,存儲容量也逐步增長到250M。截止1996年,全球有多達50億只軟盤被使用。直到CD-ROM(只讀光碟,Compact Disc Read-Only Memory)、USB存儲設備出現後,軟盤銷量才開始下滑。
進入21世紀,信息爆炸導致數據量成倍增長,硬碟容量也在飆升,單盤容量已可達到TB級別。即便如此,單塊磁碟所能提供的存儲容量和速度已經遠遠無法滿足實際業務需求,磁碟陣列應運而生。磁碟陣列使用獨立磁碟冗餘陣列技術(RAID)把相同的數據存儲在多個硬碟,輸入輸出操作能以平衡的方式交疊進行,改善了磁碟性能,增加了平均故障間隔時間和容錯能力。RAID作為高性能、高可靠的存儲技術,已經得到非常廣泛的應用。
21世紀以來,計算機存儲技術飛速發展,如何快速高效的為計算機提供數據以輔助其完成運算成為存儲技術新的突破口。在RAID技術實現高速大容量存儲的基礎上,網路存儲技術的出現弱化了空間限制,使得數據的使用更加自由。
網路存儲將存儲系統擴展到網路上,存儲設備作為整個網路的一個節點存在,為其他節點提供數據訪問服務。即使計算主機本身沒有硬碟,仍可通過網路來存取其他存儲設備上的數據。基於網路存儲技術,分布式雲存儲、容災備份、虛擬化和雲計算等技術得以廣泛應用。其中,「硬體液化」與「存儲資源盤活系統」是其中最新的技術方向。
如果把所有分散硬體都看做一個整體,所有數據統一定義並存儲,盡可能充分發揮其中所有硬體的效率,不光會消除數據孤島,還會提升整體硬體利用率,變相「創造」出新的資源,節省購置新設備與其配套軟體、服務設施的成本。這種將所有硬體視為一個整體的概念就是「硬體液化」,即,將原本以各個伺服器為單位的硬體資源進行打散、重組,使之像液體一樣可以流到任何需要的地方,將數據孤島溶解在硬體液化的海洋中。
存儲資源盤活系統是貫徹硬體液化思想的產品之一,它是純軟體的存儲控制器,能夠安裝在任意Linux伺服器上,可以把各伺服器中分散的磁碟整合成高性能的存儲資源池,通過分布式雙控制器架構保證了低延遲、高可用、易拓展的特性;通過完善的控制台、命令行與API來統一調度管理所有存儲設備;通過強大的兼容性和獨特的硬體異構特性充分利用全部存儲資源。
存儲資源盤活系統不獨占硬體資源,可與現有應用混合部署在同一套硬體設備上,不影響現有業務的運行的同時將閑置存儲資源予以整合,幫用戶把現有伺服器集群中存儲資源利用率不高的設備進行統一管理,形成統一存儲資源池。可基於異構硬體進行部署,兼容x86、ARM、龍芯等平台設備。可以通過標准 iSCSI 協議為上層應用提供虛擬 Target 和邏輯卷,提供分布式塊存儲服務並可被靈活調度、分配、使用。
參考資料:
存儲小白-為什麼需要存儲
中國信息通信研究院-下一代數據存儲技術研究報告
維基網路-計算機存儲技術
IDC-《IDC FutureScape: 全球雲計算 2020 年預測——中國啟示》.