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[26487] 2021-07-29_阿里终面：为什么SSD不能当做内存用？

文档创建者：s7ckTeam
浏览次数：8
最后更新：2025-01-19
2021-07-29_阿里终面：为什么SSD不能当做内存用？ 阿 里 终 面 ： 为 什 么 S S D 不 能 当 做 内 存 用 ？ L i n u x 学 习   2 0 2 1 - 0 7 - 2 9 以 下 文 章 来 源 于 码 农 的 荒 岛 求 生   ， 作 者 码 农 的 荒 岛 求 生 来 自 公 众 号 ： 来 自 公 众 号 ： 码 农 的 荒 岛 求 生 码 农 的 荒 岛 求 生 在 回 答 这 个 问 题 之 前 我 们 先 去 某 东 上 逛 一 圈 。 输 入 “ S S D ” 随 便 找 到 销 量 比 较 高 的 一 项 ， 在 商 品 详 情 页 上 有 这 样 的 描 述 ： 注 意 图 片 上 显 示 的 规 格 ， 读 速 高 达 3 . 5 G B / s ， 真 实 情 况 下 稍 差 点 （ 尤 其 是 随 机 读 写 ） ， 但 也 不 会 很 离 谱 ， 可 以 看 到 ， 这 个 速 度 是 非 常 快 的 ， 基 本 秒 传 高 清 电 影 的 水 平 。 那 么 问 题 来 了 ， 既 然 现 在 的 S S D 读 取 速 度 这 么 快 ， 那 么 可 以 把 S S D 当 做 内 存 来 用 吗 ？ 要 想 回 答 这 个 问 题 ， 我 们 先 来 看 看 内 存 的 速 度 。 速 度 差 异 速 度 差 异 当 前 采 用 第 四 代 D D R 技 术 的 内 存 ， 其 带 宽 基 本 上 能 到 2 0 G B   -   3 0 G B   左 右 。 怎 么 样 ， 即 使 S S D 的 速 度 很 快 ， 但 和 内 存 相 比 还 是 有 一 个 数 量 级 的 差 异 但 和 内 存 相 比 还 是 有 一 个 数 量 级 的 差 异 。 也 就 是 说 ， 如 果 真 的 当 把 S S D 当 内 存 使 用 ， 那 么 你 的 计 算 机 可 能 会 比 当 前 慢 上   1 0   倍 左 右 。 码 农 的 荒 岛 求 生 码 农 的 荒 岛 求 生   . 底 层 的 任 何 疑 惑 都 能 在 这 找 到 答 案
如 果 站 在 用 户 的 角 度 你 觉 得 慢 点 无 所 谓 ， 那 么 接 下 来 我 们 从 计 算 机 以 及 操 作 系 统 的 角 度 来 看 看 这 样 可 不 可 行 。 新 建 一 个 文 件 试 试 新 建 一 个 文 件 试 试 如 果 你 现 在 在 计 算 机 旁 边 可 以 进 行 一 个 小 实 验 ， 以 下 以 我 的   W i n 1 0   机 器 为 例 。 新 建 一 个 文 本 文 件 ， 随 便 写 点 什 么 东 西 ， 然 后 右 键 打 开 属 性 ， 你 会 看 到 ： 这 个 文 件 大 小 本 身 只 有 8 1 6 字 节 ， 但 却 占 据 了 4 K B 的 空 间 。
让 我 们 再 往 这 个 文 件 里 加 些 内 容 ， 再 看 一 下 ： 此 时 内 容 的 大 小 是 5 . 7 3 K B ， 占 据 的 空 间 却 来 到 了 8 K B 。 这 说 明 什 么 呢 ？ 很 简 单 ， 这 说 明 文 件 大 小 是 按 照 块 来 分 配 的 ， 但 这 又 能 说 明 什 么 问 题 呢 ？ 访 问 内 存 与 访 问 硬 盘 的 区 别 访 问 内 存 与 访 问 硬 盘 的 区 别 要 知 道 内 存 的 寻 址 粒 度 是 b y t e 级 别 的 ， 也 就 是 说 每 个 字 节 都 有 它 的 内 存 地 址 ， C P U 可 以 直 接 通 过 这 个 地 址
获 取 到 相 应 的 内 容 。 但 对 于 S S D 来 说 就 不 是 这 样 了 ， 从 上 面 的 实 验 也 可 以 看 到 ， 其 实 S S D 是 以 块 的 粒 度 来 管 理 数 据 的 ， 至 于 块 的 大 小 各 有 差 异 ， 这 不 是 重 点 。 这 里 的 重 点 是 ： C P U 没 有 办 法 直 接 访 问 文 件 中 某 个 特 定 的 字 节 没 有 办 法 直 接 访 问 文 件 中 某 个 特 定 的 字 节 。 C P U 没 有 办 法 直 接 访 问 存 储 在 S S D 上 的 任 何 数 据 。 那 么 C P U 是 怎 么 访 问 文 件 内 容 的 呢 ？ 文 件 系 统 来 帮 忙 文 件 系 统 来 帮 忙 一 切 皆 文 件 这 个 概 念 想 必 大 家 都 不 陌 生 吧 。 在 现 代 操 作 中 ， 我 们 以 文 件 的 形 式 来 使 用 S S D ， 这 绕 不 开 操 作 系 统 中 的 文 件 系 统 。 文 件 系 统 把 S S D 上 的 数 据 以 文 件 的 形 式 呈 现 出 来 ， 程 序 直 接 操 作 文 件 ， 读 写 文 件 时 把 请 求 发 送 给 文 件 系 统 ， 文 件 系 统 把 请 求 路 由 给 S S D ， S S D 处 理 完 请 求 后 数 据 会 被 c o p y 到 相 应 进 程 的 内 存 中 ， 此 后 程 序 直 接 操 作 内 存 。 完 整 的 过 程 以 及 文 件 系 统 的 实 现 可 以 写 成 一 本 书 的 完 整 一 章 ， 啊 哈 ， 博 主 的 《 深 入 理 解 操 作 系 统 》 第 八 章 有 关 于 这 部 分 的 详 细 讲 解 ， 感 兴 趣 的 可 以 去 看 下 。
从 这 里 我 们 可 以 看 出 ， C P U 没 有 办 法 像 访 问 内 存 那 样 直 接 按 照 字 节 粒 度 去 S S D 中 寻 址 ， C P U 访 问 S S D ( 磁 盘 ) 通 常 需 要 借 助 文 件 系 统 ， 当 然 ， 我 们 也 有 办 法 绕 开 文 件 系 统 我 们 也 有 办 法 绕 开 文 件 系 统 ， 但 C P U 依 然 无 法 直 接 访 问 S S D ( 磁 盘 ) 中 的 某 个 字 节 。 正 是 因 为 C P U 无 法 直 接 按 照 字 节 粒 度 去 访 问 S S D ， 因 此 因 此 C P U 无 法 脱 离 内 存 直 接 在 无 法 脱 离 内 存 直 接 在 S S D 中 运 行 你 写 的 程 中 运 行 你 写 的 程 序 。 序 。 操 作 系 统 在 把 操 作 系 统 在 把 S S D 当 内 存 用 当 内 存 用 当 然 在 这 里 还 要 插 个 题 外 话 ， 尽 管 操 作 系 统 不 能 把 S S D 当 内 存 来 用 ， 但 实 际 上 操 作 系 统 在 间 接 把 你 的 但 实 际 上 操 作 系 统 在 间 接 把 你 的 S S D 当 内 存 来 用 当 内 存 来 用 。 现 代 操 作 系 统 会 自 动 在 空 闲 内 存 中 缓 存 S S D ( 磁 盘 ) 数 据 。 当 你 首 次 读 取 文 件 时 ， 这 次 读 请 求 的 确 需 要 经 过 慢 吞 吞 的 S S D ( 磁 盘 ) 来 处 理 ， 但 此 后 这 块 数 据 就 被 缓 存 在 了 内 存 当 中 ， 下 次 再 访 问 这 块 数 据 时 就 不 用 访 问 S S D ( 磁 盘 ) 了 。
而 如 果 你 写 入 数 据 ， 一 般 一 般 来 说 也 是 写 到 内 存 ， 稍 后 会 有 一 个 任 务 把 内 存 中 的 数 据 写 入 磁 盘 。 因 此 从 这 里 我 们 可 以 看 出 ， 现 代 操 作 系 统 基 本 上 是 在 把 S S D 当 内 存 来 用 ， 更 不 用 提 磁 盘 交 换 空 间 ， 是 不 是 很 聪 明 ， 关 于 这 一 部 分 的 详 细 阐 述 请 参 见 《 深 入 理 解 操 作 系 统 》 第 七 章 。 o k ， 这 个 题 外 话 就 到 这 里 。 让 我 们 回 到 原 问 题 来 。 虚 拟 内 存 虚 拟 内 存 现 代 操 作 系 统 的 内 存 管 理 都 采 用 虚 拟 内 存 ， 这 会 带 来 一 个 问 题 。
对 于 3 2 位 操 作 系 统 来 说 ， 其 最 大 寻 址 范 围 只 有 4 G ， 也 就 是 说 如 果 你 把 S S D 当 做 内 存 ， 即 使 S S D 有 1 T ， 那 么 操 作 系 统 真 正 能 用 到 的 也 只 有 4 G ， 剩 下 的 就 都 浪 费 掉 了 。 因 此 ， 现 代 操 作 系 统 对 内 存 的 管 理 方 式 也 无 法 让 我 们 把 S S D 当 内 用 ， 除 非 修 改 操 作 系 统 。 当 然 ， 对 于 6 4 位 操 作 系 统 则 不 存 在 这 个 问 题 ， 因 为 6 4 位 操 作 系 统 可 寻 址 空 间 足 够 大 ， 尽 管 这 个 空 间 足 够 可 观 也 需 要 意 识 到 这 是 有 上 限 的 。 使 用 寿 命 使 用 寿 命 S S D 的 制 造 原 理 决 定 了 这 类 存 储 设 备 是 有 固 定 使 用 寿 命 的 。 你 会 发 现 你 会 发 现 S S D 这 货 就 和 车 一 样 ， 当 跑 出 一 定 里 程 后 就 会 出 问 题 这 货 就 和 车 一 样 ， 当 跑 出 一 定 里 程 后 就 会 出 问 题 ， 在 S S D 中 的 里 程 数 就 是 所 谓 的 总 写 入 字 节 ， T B W ， 全 称 是 M a x   T e r a b y t e s   W r i t t e n ， 最 多 能 写 多 少 T B ， 以 下 是 某 种 型 号 的 S S D 其 T B W 规 格 。 一 般 来 说 普 通 的   S S D   其   T B W   在 几 百   T B ， 也 就 是 说 如 果 你 的 S S D 写 入 上 百 T B ， 那 么 很 可 能 就 要 报 废 了 。 有 的 同 学 可 能 觉 得 这 使 用 寿 命 也 太 短 了 吧 ， 但 实 际 上 作 为 普 通 用 户 ， 你 的 电 脑 不 会 有 那 么 频 繁 的 写 S S D 场 景 ， 每 天 写 磁 盘 的 量 应 该 会 很 小 ， 当 然 频 繁 下 小 电 影 除 外 ， 因 此 作 为 普 通 用 户 你 可 以 不 用 在 意 S S D 的 使 用
寿 命 问 题 。 但 就 像 刚 才 说 的 ， S S D 毕 竟 是 有 T B W 这 个 限 制 的 ， 内 存 则 没 有 这 个 问 题 。 因 此 如 果 你 把 S S D 当 内 存 用 的 话 ， 相 信 很 快 你 的 S S D 就 会 被 C P U 写 死 。 展 望 未 来 展 望 未 来 受 限 于 当 代 的 存 储 设 备 制 造 技 术 ， 我 们 还 没 有 办 法 直 接 把 我 们 还 没 有 办 法 直 接 把 S S D 当 做 内 存 来 用 ， 我 们 的 各 种 软 件 包 括 操 当 做 内 存 来 用 ， 我 们 的 各 种 软 件 包 括 操 作 系 统 、 文 件 系 统 以 及 各 种 硬 件 包 括 作 系 统 、 文 件 系 统 以 及 各 种 硬 件 包 括 C P U 等 都 没 有 做 好 把 等 都 没 有 做 好 把 S S D 当 做 内 存 来 用 的 准 备 当 做 内 存 来 用 的 准 备 。 但 随 着 技 术 的 进 步 ， 这 一 点 未 来 可 能 会 有 改 观 。 I n t e l 已 经 发 布 了 一 种 存 储 设 备 ， 该 设 备 就 像 S S D ， 但 同 时 又 可 以 支 持 像 内 存 那 样 随 机 寻 址 。 也 许 在 未 来 我 们 的 内 存 也 可 以 像 S S D 那 样 ， 即 使 断 电 内 容 也 不 会 丢 失 ， 那 样 的 话 你 的 电 脑 就 没 有 “ 关 机 ” 这 种 操 作 了 ， 电 脑 加 电 后 根 本 就 没 有 “ 启 动 ” 一 说 ， 是 不 是 很 有 趣 。 如 果 内 存 和 磁 盘 一 样 断 电 后 也 不 丢 内 容 ， 那 么 会 带 来 什 么 有 趣 的 新 功 能 呢 ？ 欢 迎 大 家 在 本 文 留 言 区 讨 论 欢 迎 大 家 在 本 文 留 言 区 讨 论 这 个 问 题 这 个 问 题 。 总 结 总 结 S S D 能 否 当 做 内 存 来 用 ？ 这 绝 不 是 一 个 简 单 的 问 题 ， 这 涉 及 到 C P U 、 操 作 系 统 、 文 件 系 统 、 存 储 设 备 制 造 原 理 等 方 方 面 面 的 问 题 ， 你 需 要 对 计 算 机 系 统 有 透 彻 的 理 解 才 能 回 答 好 这 个 问 题 。 最 后 ， 顺 便 不 吹 牛 的 说 一 下 ， 这 个 问 题 是 小 风 哥 我 自 己 想 出 来 的 这 个 问 题 是 小 风 哥 我 自 己 想 出 来 的 ， 就 问 你 无 聊 不 无 聊 。
参 考 资 料 参 考 资 料 1 , 《 深 入 理 解 操 作 系 统 》 第 七 章 、 第 八 章 《 深 入 理 解 操 作 系 统 》 第 七 章 、 第 八 章 ， 关 注 公 众 号 关 注 公 众 号 “ 码 农 的 荒 岛 求 生 码 农 的 荒 岛 求 生 ” 并 回 复 并 回 复 “ 操 作 系 统 操 作 系 统 ” 即 可 即 可 。 2 ， 读 取 文 件 时 底 层 发 生 了 什 么 ？ ， 读 取 文 件 时 底 层 发 生 了 什 么 ？ 3 ， 你 管 这 破 玩 意 叫 ， 你 管 这 破 玩 意 叫 C P U ？ ？ - - -   E O F   - - - 推 荐 推 荐 ↓ ↓ ↓
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