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数据缓存速率

发布时间: 2023-01-08 08:54:31

A. 缓存的特点

缓存是指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速率很快。L1Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般L1缓存的容量通常在32—256KB。L2Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速率与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,普通台式机CPU的L2缓存一般为128KB到2MB或者更高,笔记本、服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存最高可达1MB-3MB。
缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以CPU到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时CPU还是会到内存中去找数据,这样系统的速率就慢下来了,不过CPU会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不要再到内存中去取。随着时间的变化,被访问得最频繁的数据不是一成不变的,也就是说,刚才还不频繁的数据,此时已经需要被频繁的访问,刚才还是最频繁的数据,又不频繁了,所以说缓存中的数据要经常按照一定的算法来更换,这样才能保证缓存中的数据是被访问最频繁的。

B. 缓存是什么 什么是缓存

1、缓存(cache),原始意义是指访问速度比一般随机存取存储器(RAM)快的一种高速存储器,通常它不像系统主存那样使用DRAM技术,而使用昂贵但较快速的SRAM技术。缓存的设置是所有现代计算机系统发挥高性能的重要因素之一。

2、缓存是指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速率很快。L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般L1缓存的容量通常在32—256KB。L2Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速率与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。

3、L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,普通台式机CPU的L2缓存一般为128KB到2MB或者更高,笔记本、服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存最高可达1MB-3MB。由于高速缓存的速度越高价格也越贵,故有的计算机系统中设置了两级或多级高速缓存。紧靠内存的一级高速缓存的速度最高,而容量最小,二级高速缓存的容量稍大,速度也稍低 。

4、缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以CPU到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时CPU还是会到内存中去找数据,这样系统的速率就慢下来了,不过CPU会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不要再到内存中去取。随着时间的变化,被访问得最频繁的数据不是一成不变的,也就是说,刚才还不频繁的数据,此时已经需要被频繁的访问,刚才还是最频繁的数据,又不频繁了,所以说缓存中的数据要经常按照一定的算法来更换,这样才能保证缓存中的数据是被访问最频繁的。

C. CPU一级缓存速度是多少

一级缓存是直接与CPU数据总线相连,传输速度接近于CPU处理速度,所以传输速度的大小要看处理器的处理速度,I7-2640M的DMI总线能达到5 GT/s,所以性能方面你可以直接忽略。

D. 机械硬盘缓存越大,速度越快吗

理论上是这样,但是实际上缓存的大小并不是决定硬盘读写速度的唯一因素,而且硬盘的缓存不可能无限制的大。

缓存(Cache memory)是硬盘控制器上的一块内存芯片,具有极快的存取速度,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界接口传输速度不同,缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素,能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据,如果有大缓存,则可以将那些零碎数据暂存在缓存中,减小外系统的负荷,也提高了数据的传输速度。

具体到硬盘,其缓存主要起三种作用:
第一:预读取。
第二:对写入动作进行缓存。
第三:临时存储最近访问过的数据。
大容量的缓存虽然可以在硬盘进行读写工作状态下,让更多的数据存储在缓存中,以提高硬盘的访问速度,但并不意味着缓存越大就越出众,这里还存在一个读写算法的问题。
缓存的应用存在一个算法的问题,即便缓存容量很大,而没有一个高效率的算法,那将导致应用中缓存数据的命中率偏低,无法有效发挥出大容量缓存的优势。算法是和缓存容量相辅相成,大容量的缓存需要更为有效率的算法,否则性能会大大折扣。
一般硬盘厂商会在综合衡量成本、算法、硬盘的市场定位等因素后给出一个合理的缓存值,如定位于民用市场的500G硬盘ST3500418AS的希捷500G的硬盘拥有16MB的缓存,又在如定位民用市场的ST2000DM001的希捷2000G硬盘拥有64MB的缓存。

E. 硬盘上 有的是64缓存,有的是128缓存,有什么区别,哪个快

同样转速情况下,机械硬盘的缓存容量越大,读写速度越快。

关于部分硬盘参数可以这么理解:硬盘本体相当于一个大型仓库(示意图如下):


分区则表示把整个仓库划分为几个库位(盘符);总线带宽相当于仓库连接外部的道路,缓存则相当于仓库的装卸区(黄色部分)。硬盘容量相当于仓库的大小,决定了我们能够存储多少东西;总线带宽决定了硬盘数据吞吐量的大小;而缓存就是用来平衡硬盘读写速度和总线数据吞吐之间的差异的,相当于装卸货的作业区。因为总线带宽很大,而硬盘的相对读写速度较慢,而且磁头的读和写是两种动作,此时写入的数据就需要等待磁头完成当前读取动作,这个时候写入数据就会先暂存在缓存里,相当于货物堆放在装卸作业区等待货位,等待磁头完成当前对盘片的读写动作之后再把缓存里的数据写入磁盘。这时候拥有较大缓存的硬盘,就相当于拥有更大装卸作业区的仓库,对于数据的交换当然更有优势。

F. 硬盘中的缓存容量是什么意思

缓存容量是提供一个数据缓冲,先将读出的数据暂存起来,然后进行一次性传送。解决与其它设备的速度匹配差距。在处理数据时,数据的临时存放点。

当硬盘受到CPU指令控制开始读取数据时,硬盘上的控制芯片会控制磁头把正在读取的簇的下一个或者几个簇中的数据读到缓存中(由于硬盘上数据存储时是比较连续的,所以读取命中率较高),

当需要读取下一个或者几个簇中的数据的时候,硬盘则不需要再次读取数据,直接把缓存中的数据传输到内存中就可以了,由于缓存的速度远远高于磁头读写的速度,所以能够达到明显改善性能的目的。

(6)数据缓存速率扩展阅读:

磁盘缓存分为读缓存和写缓存。写缓存实际上就是将要写入磁盘的数据先保存于系统为写缓存分配的内存空间中,当保存到内存池中的数据达到一个程度时,便将数据保存到硬盘中。这样可以减少实际的磁盘操作,有效的保护磁盘免于重复的读写操作而导致的损坏,也能减少写入所需的时间。

根据写入方式的不同,有写通式和回写式两种。写通式在读硬盘数据时,系统先检查请求指令,看看所要的数据是否在缓存中,在的话就由缓存送出响应的数据。这样系统就不必访问硬盘中的数据,由于SDRAM的速率比磁介质快很多,因此也就加快了数据传输的速率。

在写入硬盘数据时也在缓存中找,找到就由缓存就数据写入盘中,多数硬盘都是采用的回写式缓存,这样就大大提高了性能。CPU 缓存也是内存的一种,其数据交换速率快且运算频率高。磁盘缓存则是操作系统为磁盘输入输出而在普通物理内存中分配的一块内存区域。

硬盘的读数据的过程是将磁信号转化为电信号后,通过缓冲区一次次地填充与清空,再填充,再清空,一步步按照PCI总线的周期送出,可见,缓冲区的作用是相当重要的。

它的作用也是提高性能,但是它与缓存的不同之处在于:

一、它是容量固定的硬件,而不像缓存是可以由操作系统在内存中动态分配的。

二、它对性能的影响大大超过磁盘缓存对性能的影响,因为没有缓冲区,就会要求每传一个字(通常是4字节)就需要读一次磁盘或写一次磁盘。

G. 高速缓存,随机存储器,硬盘三者读取数据的快慢

高速缓存最快
而内存比硬盘快
参考
随机存取存储器

RAM

ROM

Cache
这几种计算机存储器中,存取速度最快的是Cache
硬盘
以7200.7为例,内部传输速率为683Mbit/s,并不是说这1秒内读出的683mbit都是可用的用户数据,更不能简单地除以8,得到85mbyte/s的传输速率,而实际测量速度最大也就60mbyte/s左右。这是因为硬盘上存的不光是纯用户数据,还有位置信息,校验码等等。这个以mbit为单位的内部传输速率把这些其他信息统统包括在内,所以并不能反映真实速度。应该看什么呢?有良心的硬盘厂商会在官网上写出以mbyte为单位的传输速度,例如7200.7写的是58mbyte/s。
高速缓存
CACHE:就是缓存,它分为一级缓存和二级缓存。它是为内存和CPU交换数据提供缓冲区的。只所以大部分主板上都有CACHE芯片或插槽,是因其与CPU之间的数据交换要比内存和CPU之间的数据交换快的多。
而内存比硬盘传输速度快

H. 缓存是什么意思...

缓存是指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速率很快。

缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时,首先从CPU缓存中查找,找到就立即读取并送给CPU处理;没有找到,就从速率相对较慢的内存中读取并送给CPU处理,同时把这个数据所在的数据块调入缓存中,可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行,不必再调用内存。

正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高(大多数CPU可达90%左右),也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在CPU缓存中,只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间,也使CPU读取数据时基本无需等待。

主要意义

缓存工作的原则,就是“引用的局部性”,这可以分为时间局部性和空间局部性。空间局部性是指CPU在某一时刻需要某个数据,那么很可能下一步就需要其附近的数据;时间局部性是指当某个数据被访问过一次之后,过不了多久时间就会被再一次访问。对于应用程序而言,不管是指令流还是数据流都会出现引用的局部性现象。

以上内容参考:网络-缓存

I. 机械硬盘64m缓存和256m缓存差别大吗

区别不大的,但是还是有区别的。

机械硬盘64m缓存和128m的区别如下:硬盘存取在硬盘与内存之间交换数据,如果缓存大,提高了数据的传输速度,一般情况,缓存越大越好,数据在拷贝过程中比较明显。

机械硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上,每张盘片之间是平行的,在每个盘片的存储面上有一个磁头,磁头与盘片之间的距离只有0.1μm~0.5μm,较高的水平已经达到 0.005μm~0.01μm,所有的磁头联在一个磁头控制器上,由磁头控制器负责各个磁头的运动。

(9)数据缓存速率扩展阅读:

机械硬盘与固态硬盘优缺点对比:

1、防震抗摔性:机械硬盘都是磁盘型的,数据储存在磁盘扇区里。而固态硬盘是使用闪存颗粒(即内存、MP3、U盘等存储介质)制作而成。

所以SSD固态硬盘内部不存在任何机械部件,这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用,而且在发生碰撞和震荡时能够将数据丢失的可能性降到最小。相较机械硬盘,固硬占有绝对优势。

2、数据存储速度:机械硬盘的速度约为120MB/S,SATA协议的固态硬盘速度约为500MB/S,NVMe协议(PCIe3.0×2)的固态硬盘速度约为1800MB/S,NVMe协议(PCIe3.0×4)的固态硬盘速度约为3500MB/S。