隨著SSD固態硬盤的普及,如今帶有緩存的SSD價格也逐漸被用戶接受,雖然我們知道沒有緩存的SSD在價格上會比有緩存的略貴一些,但是緩存究竟在SSD固態硬盤中發揮了怎樣的作用并不是每個用戶都了解。
其實“緩存”一詞單純從字面上理解可解釋為延緩存放,簡單的說“緩存”是為了平衡高速設備和低速設備之間的速度差異而存在的。作用是讓低速設備盡量的不拖高速設備的后退。這里之所以用“盡量”一詞,主要是各類產品中的緩存容量有限,算法也不可能100%的準確命中,所以低速設備多多少少還是會拖高速設備的后腿,緩存的作用只能是“盡量”減少這種現象。

例如CPU緩存;每當CPU從內存里讀數據時,會向內存控制器發出一個讀指令,要求內存控制器返回其要求的數據,可是因為內存響應速度相對于CPU是很慢的,所以在數據返回之前CPU只有無所事事的“等待”,如果經常出現這樣的情況,再快的CPU也會被內存拖后腿,效率也不會提高。
如圖所示,在主內存(RAM)和CPU之間,放一塊小容量的SRAM。當CPU申請RAM數據的時候,先在SRAM里面尋找,如果找到了數據,就不用花費很多時間到RAM里去讀了(同步讀取)。如果SRAM里沒有數據,再到RAM去讀,當RAM返回數據的時候,不僅僅返回原來所需要的數據,同時“捎帶”返回所需數據“前后”的一些看似無關的數據,并將這些數據放入SRAM中。
下次CPU再次到SRAM里讀數據的時候,如果所需數據正好在SRAM里,就可以“命中”了。從原理上可以看出,命中率越高,CPU的效率就越高。而命中率又是被“捎帶”返回的數據所決定的,哪些數據被捎帶返回,這個就要依CPU內部的緩存算法而定了。由此可見,由于緩存容量遠遠小于主內存容量,而緩存算法也不可能100%的準確命中。
緩存在機械硬盤中的作用:
以上是以CPU緩存做例子。但是在電腦系統里,緩存并不僅僅是CPU獨有,因為高速設備與低速設備的矛盾并不僅僅體現在CPU和內存之間?,F在假如說,我要把數據從內存寫入硬盤,由于硬盤相當緩慢,需要等待很長的時間才能完成此任務。那么用戶體驗就是電腦非常慢。實際上,這里CPU不慢,內存不慢,只是硬盤太慢了。
解決機械硬盤速度過慢的問題,就在其內部安置了一個小容量的內存,也就是硬盤的緩存,數據首先寫入到緩存里。那么在操作系統層面,就會認為數據已經寫入了,用戶的感覺就是快速。隨后硬盤自己再從緩存寫入到盤片,這個過程無需用戶干預了。
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