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硬盘的缓存是什么意思

十九科技网 2025-08-06 17:41:16 79 °C

硬盘的缓存是什么意思

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介面传输速度不同,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。

硬盘的缓存主要起三种作用:一是预读取。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;二是对写入动作进行缓存。当硬盘接到写入数据的指令之后,并不会马上将数据写入到盘片上,而是先暂时存储在缓存里,然后发送一个“数据已写入”的信号给系统,这时系统就会认为数据已经写入,并继续执行下面的工作,而硬盘则在空闲(不进行读取或写入的时候)时再将缓存中的数据写入到盘片上。虽然对于写入数据的性能有一定提升,但也不可避免地带来了安全隐患——如果数据还在缓存里的时候突然掉电,那么这些数据就会丢失。对于这个问题,硬盘厂商们自然也有解决办法:掉电时,磁头会借助惯性将缓存中的数据写入零磁道以外的暂存区域,等到下次启动时再将这些数据写入目的地;第三个作用就是临时存储最近访问过的数据。有时候,某些数据是会经常需要访问的,硬盘内部的缓存会将读取比较频繁的一些数据存储在缓存中,再次读取时就可以直接从缓存中直接传输。

缓存容量的大小不同品牌、不同型号的产品各不相同,早期的硬盘缓存基本都很小,只有几百KB,已无法满足用户的需求。2MB和8MB缓存是现今主流硬盘所采用,而在服务器或特殊应用领域中还有缓存容量更大的产品,甚至达到了16MB、64MB等。

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。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,从技术角度上说,高容量缓存的算法是直接影响到硬盘性能发挥的重要因素。更大容量缓存是未来硬盘发展的必然趋势。

谈谈64位CPU的好与坏?

现实大扫描:你所能买到的64位处理器与32位处理器

◆64位处理器

目前,您实际可以购买到的64位处理器主要有:

英特尔:Pentium 4 6XX系列(630、640、650和660)、Itanium、Itanium2

AMD:Athlon 64系列、Athlon 64 FX系列、Athlon 64X2系列、Opteron系列

其中,英特尔的Itanium与Itanium2处理器,还有AMDOpteron系列处理器是为服务器与工作站设计的,不但价格昂贵,而且配套的主板也是特殊设计的专用主板,甚至内存也需要特殊的ECC校验设计,因此我们可以不必考虑购买。此外,在软件上,这些服务器专用的64位处理器与目前的软件不兼容,需要使用专门设计的64位软件,如特殊版本的Windows,和一般市面上流行的WindowsXP不同,就更加否定我们购买的可能。

剩下的英特尔Pentium46XX系列处理器,AMDAthlon64系列和Athlon64X2系列处理器是为个人电脑设计的处理器,是以下讨论的重点。

◆32位处理器

而现在能买到的32位处理器种类就相当繁多,而主流的产品有:

英特尔:Pentium 4 5XX系列、Pentium 4 E系列、Celeron D 3XX系列

AMD:Athlon XP系列、Sempron系列

其中,英特尔Pentium4E系列与AthlonXP系列处理器,均属于开始淘汰的产品,正在逐渐退出市场。另外,32位的服务器/工作站处理器,如至强(Xeon)处理器因为应用领域狭窄,我们也不必考虑作为个人电脑的选择。现在与未来,普通32位的处理器将日渐式微,不但价格比64位的便宜,而且能够执行的软件范围,系统性能都较64位处理器差。普通Pen鄄tium45XX系列价位约一千余元人民币,而英特尔CeleronD处理器和AMDSempron处理器更便宜到仅需几百元即可获得。

结论

其实64位的处理器比32位处理器贵不了多少(相同频率相差数百元而已),但是在主板及内存的支出相对就会更大。消费者需要看自己的实际需要来选择合适自己的CPU,64位CPU比较适合一些需要进行大量数据运算的用户以及一些硬件发烧友,如进行数学计算、3D图形处理,这类用户因为要进行大量数据处理,64位CPU会适合他们使用,而一般的学生和家庭用户,建议还是选择32位的奔腾4、赛扬、闪龙等CPU,等到操作系统、办公软件、娱乐软件全面进入64位时代的时候,才是64位系统普及的真正来临。

名词解释:什么是64位处理器

之所以叫做“64位处理器”,是因为电脑内部都是实行2进制运算,处理器(CPU)一次处理数据的能力也是2的倍数。8位处理器、16位处理器、32位处理器和64位处理器,其计数都是2的倍数。一次处理的数据越大,该电脑处理信息的能力越来越大;因此64位处理在先天就比32位处理器具有快速的能力。那为什么不用更高级的128位处理器呢?因为位数越高,处理器芯片的设计也就越复杂,目前的技术水平暂时无法制造这么复杂的芯片。

小技巧:在64位电脑上最大化避免现有问题

如果您已经或者正准备使用64位电脑,并且下了决心面对上面叙述的问题,那么我们来看看有没有什么补救的办法,直到驱动程序和应用软件都逐渐过渡到64位。经过摸索,在64位电脑安装2套Windows系统,并且作多重启动是最佳的解决办法。也就是说,最少将硬盘划分为C:、D:两个区域,然后分别将64位的Windows与32位的Windows安装在不同的分区中,并将不兼容的软件与硬件驱动程序安装在32位的Windows系统中,当64位系统无能为力时,就用32位系统作为替代。这样做的好处是最大化让电脑物尽其用,速度慢总比无法使用强;缺点是不方便,经常需要在2套Windows之间切换,而且还需要购买2套软件,费用较贵。

64位OS主要是处理大量复杂数据而设计的。我们普通用户根本用不到这些。

比方说它可以支持到16TB的虚拟内存和16GB的物理内存。(1TB=1024GB)

如今走进电脑城,64位电脑的广告铺天盖地。不过,一些消费者对64位电脑依然还心存疑虑。有不少人认为,一般的家庭用户可能根本感觉不到64位与32位电脑之间在应用上有什么明显的不同,而64位是更先进的计算平台,价格会偏高,所以现在购买64位产品可能不够实惠等等。其实,随着数字娱乐文化的发展,现代人对于家用电脑的娱乐功能要求越来越多,因而对电脑性能的要求也就更高了,于是越来越多人意识到家用电脑的每一点技术突破对于我们享受生活的乐趣都有很大的影响。

■速度全面升级

64位电脑是否就只换了一个“芯”?它的运行效果能有多大改善?这些问题恐怕是大多数消费者比较关心的典型问题。首先我们应该清楚,今天我们看到的64位家用电脑,已经不是单纯的靠一颗64位CPU作为噱头那么简单了。64位计算平台的引入,不是一个简单的部件升级。它需要打造一个全新的系统架构,并对这个架构进行系统的整体优化。除了CPU以外,内存、显卡、硬盘等设备都产生了相应的变化。由于64位CPU可以有更大的内存管理能力,因此电脑可以使用更多的内存,从而大大提高内存密集型应用的效率,最典型的就是DV的编辑。而64位显卡由于大大提高了显卡与CPU的数据交换速度,因此无论在运行3D游戏和基于3D技术的教育软件的时候,画面流畅程度和高分辨率不再无法共存,而更新的64位总线可以使得不同类型的存储设备之间交换数据更加快捷。

那么64位电脑的具体处理速度究竟能有多快呢?专家对此解答说:“当计算机面临大量的数据流时,32位的寄存器和指令集不能及时进行相应的处理运算。32位处理器一次只能处理32位,也就是4个字节的数据;而64位处理器一次就能处理64位,即8个字节的数据。形象地说,32位好像是一个狭窄的单车道,当车流过多的时候,就无法承载这些负荷,而64位好比一个宽阔的高速公路,所以在多任务,多程序处理的情况下,应用64位计算平台才能随心所欲的加速、把电脑的应用性能发挥到最好。”

■轻松实现在线娱乐

宽带应用成为了近两年家用电脑的应用趋势,基于虚拟显示和实时3D技术的宽带应用已经逐步走进了家庭,网上在线听音乐,视频聊天,在线影视等成为了许多现代人网上娱乐的新宠,网络多媒体应用更加受到网络用户越来越多的关注。同时,越来越多的应用程序对处理器的运算能力以及内存的容量都提出了极高的要求。在这种情况下,以往的32位计算平台在此类复杂应用中已经显得力不从心,许多网络用户已经在开始抱怨服务器的迟缓。64位计算技术为这一问题的解决提供了契机,64位技术可以突破这两大限制,不仅使得处理器的计算能力有了更加广阔的发展空间,而且其所能支持的内存寻址能力更是达到了180亿GB,将能够彻底解决32位计算系统所遇到的瓶颈现象。利用64位电脑,异地的学生可以在互联网上轻松地实现同时设计一个飞机模型,或者登录一座网络博物馆,用3D的形式观看、在线制作和播放视频片段等活动。

■兼容性考虑周到

很多朋友迟迟不敢购买64位电脑,是因为担心其与现有产品之间存在兼容性障碍。比如和数码设备的不兼容,或者板卡之间的驱动程序不完全兼容等等。应该说,国内所有的厂家都在积极改善这一问题,并且已经取得了不小的成果。国内一些知名厂商通过对产品的系统优化设计充分释放了64位的能量,能够很好地兼容目前的32位应用,并且有30%以上的性能提升。

值得一提的是,其中联想通过大量的研发工作,已经解决了64位电脑在稳定性、兼容性、安全性、IO数流传输、静音散热、驱动程序等多方面上百个技术问题,并且率先通过了微软WHQL(WINDOWS硬件质量实验室)标准认证,能够保障微软64位操作系统的高效运行。因此,您在以后的升级过程中将不必为系统的不兼容而大伤脑筋了。

■价格升幅很小

现在有些消费者担心处理器升级了产品成本高价格就会高,其实不然。以前64位处理器主要用于电脑服务器,价格昂贵,但现在,INTEL和AMD向厂家提供的64位处理器和32位处理器的价格几乎相同,再加上64位电脑的生产技术日趋成熟,所以目前生产64位电脑的成本与32位电脑成本没有多少差距。以联想的主流销售产品为例,目前的产品价格与以前的32位款式相比,保持不变,还为用户提供了最先进的计算平台,配合最佳的品质和服务,真可以算得上卓尔不贵了。国际品牌方面,惠普、戴尔等厂家在暑期市场也都投放了低价位的64位台式电脑,像惠普的一款搭载64位处理器的Pavilion 畅游人家用电脑价格已跌破4000元,公开报价3999元。因此,您大可不必为新技术所带来的高价格而担心。

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