物理服务器的CPU、内存,硬盘三者之间存在什么关联
当SSD的价格越来越亲民之后,用户逐渐把系统盘升级成为SSD盘,常见的容量256G、480G、512G等,只要不做大规模计算,这些容量足够了。但是一台服务器的性能并不是只和硬盘相关,而且想要最大限度的提高硬盘的利用率。CPU和内存也需要适配才可以。
首先,CPU作为服务器的运算核心和控制核心,它其实是一块超大规模的集成电路。它的功能主要是解释服务器指令以及处理服务器软件中的数据。服务器的性能在很大程度上由CPU的性能决定,而CPU的性能主要体现在其运行程序的速度上。影响运行速度的性能指标包括CPU的工作频率、Cache容量、指令系统和逻辑结构等参数。
而内存是服务器中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。服务器中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对服务器的影响非常大。
CPU与内存间的工作关系为:
当我们在服务器上执行一个程序时,首先由输入设备向CPU发出操作指令,CPU接收到操作指令后,硬盘中对应的程序指令被直接加载到内存中,此后,CPU再对内存进行寻址操作,将加载到内存中的指令翻译出来,而后发送操作信号给操作控制器,实现程序的运行或数据的处理。
CPU从内存调用数据,为什么不从硬盘中获取呢?这就牵扯到一个访问速度的问题。
比较三种存储器:硬盘、内存和高速存储器的存取速度,我们发现:
内存的存取速度远高于硬盘的存取速度,而CPU内高速存储器的存取速度更是远高于内存的存取速度。
当我们把程序从硬盘放到内存以后,CPU就直接在内存运行程序,这样比CPU直接在硬盘运行程序就要快很多。
内存解决了一部分CPU运行过快,而硬盘数据存取太慢的问题。提高了我们的电脑的运行速度。内存就如同一条“高速车道”一般,数据由传输速度较慢的硬盘通过这条高速车道传送至CPU进行处理。
其实内存在这里起了两个作用:
保存从硬盘读取的数据,提供给CPU使用
保存CPU的一些临时执行结果,以便CPU下次使用或保存到硬盘
关于三者之间的关系进行总结,CPU运行的速度很快,但是储存空间很小,如果是大量的数据或是很大的程序就无法运行了,因而如果CPU接收到了指令运行储存在硬盘之中的程序,就需要通过内存这一中枢去传导数据,使得处理数据与传输数据的速度相匹配。硬盘是永久保存数据,拿出来之后就暂时储存在内存里面了,因为这样提取数据的时候速度快比较方便,之后CPU便可以进行数据处理了。
移动硬盘和固态硬盘的区别
移动硬盘是指采用USB接口,可以随时插上或拔下,并且小巧而便于携带的硬盘存储器,而固态硬盘是指用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,一般用于组装台式机内。
移动硬盘和固态硬盘有个显著的区别,就是接口,固态硬盘是接在机箱或笔记本内部的,像sata固态硬盘,采用的就是SATA接口,笔记本上用的多数是msata固态硬盘,更快速的还有M.2和PCI-e接口,而移动硬盘,无论内置的是机械硬盘还是固态硬盘,对外的接口统一都是USB接口。所以移动硬盘会受到USB接口的限制,哪怕是USB3.0,其传输速度也不会太快,虽说USB3.0的接口理论速度能达到5Gbps,换算成MB就是600多MB/s,但是实际上目前支持3.0的主板上测试出的读写速度,基本上在120~150MB/s,哪怕是内置SSD的移动硬盘,通过USB接口传输,速度也会大幅下降,虽说对比USB 2.0可以说是快了很多,但相比于SSD还是差距很大,而且还有一个很重要的问题,如果USB3.0的接口出现问题,只能插在2.0的接口上,那这个速度就会很低了,通常会降低到10MB/s~20MB/s,性能下降可不是一点半点。
读写速度快:采用闪存作为存储介质,读取速度相对机械硬盘更快。固态硬盘不用磁头,寻道时间几乎为0。持续写入的速度非常惊人,固态硬盘厂商大多会宣称自家的固态硬盘持续读写速度超过了500MB/s!固态硬盘的快绝不仅仅体现在持续读写上,随机读写速度快才是固态硬盘的终极奥义,这最直接体现在绝大部分的日常操作中。与之相关的还有极低的存取时间,最常见的7200转机械硬盘的寻道时间一般为12-14毫秒,而固态硬盘可以轻易达到0.1毫秒甚至更低。
防震抗摔性:传统硬盘都是磁碟型的,数据储存在磁碟扇区里。而固态硬盘是使用闪存颗粒(即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。相较传统硬盘,固态硬盘占有绝对优势。
低功耗:固态硬盘的功耗上要低于传统硬盘。
无噪音:固态硬盘没有机械马达和风扇,工作时噪音值为0分贝。基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低(但高端或大容量产品能耗会较高)。内部不存在任何机械活动部件,不会发生机械故障,也不怕碰撞、冲击、振动。由于固态硬盘采用无机械部件的闪存芯片,所以具有了发热量小、散热快等特点。
工作温度范围大:典型的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度范围内工作。而大多数固态硬盘可在-1070摄氏度工作。固态硬盘比同容量机械硬盘体积小、重量轻。固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的相同,在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致。其芯片的工作温度范围很宽(-4085摄氏度)。
轻便:固态硬盘在重量方面更轻,与常规1.8英寸硬盘相比,重量轻20-30克。


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