【為什麼換了固態硬碟電腦會快?詳解硬碟與內存的關係】

【為什麼換了固態硬碟電腦會快?詳解硬碟與內存的關係】

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前言:

不少人說電腦卡頓,我的推薦都是換個固態,把系統安裝到固態里就不卡了,很多人不信啊,覺得換個硬碟電腦就能變快了?這麼神奇么,所以今天我們就來詳細了解一下,為什麼換了固態硬碟系統會變快,以及把軟體放到固態和機械里有啥區別。

聲明:

此文面向用戶為小白,不是那些研究很久的大佬,所以文章的內容為了更好理解,我會用一些例子來說明,有可能與真實情況不符,但是目的只是用於理解,希望業內大佬不要評論區開撕。

正文部分:

首先我們需要先梳理一下內存與硬碟的關係,這裡的內存和手機的有很大的區別,所以從這裡開始你需要把對於手機內存認知的那一套全部拋到腦後,否則你會被干擾。

【人類的思考】

我們的大腦需要思考某件事,就需要把這件事從記憶里提取到思維里,然後我們的大腦針對思維里的數據去運算,也就是說,思維是我們的大腦臨時存儲數據的地方,記憶是我們長期儲存數據的地方。

【電腦的運算】

我們的電腦需要運算某軟體,就需要把這個軟體從電腦的記憶,提取到電腦的思維,然後晶元對電腦的思維去運算,這裡的電腦的記憶就是我們常說的硬碟電腦的思維就是我們所說的內存。這裡的內存又叫運行內存。

上面那個例子還不明白那我就再舉個例子,你吃飯需要把菜從鍋里夾到碗里,然後你再對你的碗里的飯執行「吃」這個操作。電腦一樣的,你吃飯這個動作=電腦運算數據,菜=數據,鍋就是硬碟,你的碗就是內存,你吃飯需要夾菜到碗里,電腦算數據需要把數據從硬碟拷貝到內存里。

相信通過上面兩個例子你應該明白了CPU,內存,硬碟的關係了。那麼這裡你應該就能推測出來:

內存容量的大小直接決定了你能同時開多少/多大的軟體。

硬碟容量的大小直接決定了你可以存放多少/多大的數據。

【為什麼換了固態會流暢?】

舉個例子,你打開一個QQ,這時候你的滑鼠變成了沙漏或者圓圈,過了幾秒QQ打開了。這裡電腦里完成的操作就是把CPU需要的QQ數據從硬碟里拷貝到內存里,然後CPU針對內存里的QQ運算,當拷貝這個過程完成了,CPU才能開始算數,你這軟體才被標記為「已打開」。

同樣的你玩遊戲的時候過圖或者載入的時候那個loading界面,電腦執行的操作就是把硬碟的數據拷貝到內存,因為CPU直接連接的是內存,CPU只能針對內存的數據去處理,所以載入地圖的時候硬碟就會把地圖這個數據打包傳遞給內存,當數據傳輸完成,地圖也就讀取完成了,這時候loading過程結束。

CPU與內存之間的帶寬是非常快的,隨便一個內存都是30GB/S,所以CPU到內存這個來回通路不存在速度瓶頸,但是傳統機械硬碟連續讀寫速度只有200MB/S,遠遠低於內存速度。

假如硬碟不能及時把數據傳輸給內存,那麼CPU只能空閑等著,比如你打開QQ,系統花了1分鐘把QQ從硬碟傳遞給內存,那麼在你看來很直接的感受就是卡,你也許會覺得是電腦性能不夠了,實際上是硬碟傳遞給內存這部分花費了大量時間。就好像你忘記了某個公式,你就是再聰明,你也算不出來對應的數學題。電腦性能再強,數據不能及時傳遞給他運算,他也只能歇菜,Linus白嫖王說過,硬碟幾乎是目前電腦里最慢的部分,所以你感受到的卡頓絕大多數是硬碟的鍋。

換了硬碟後內存到硬碟之間這條通路的瓶頸就解決掉了,所以你的電腦就會如絲般順滑。所以換固態解決的問題在這裡。

【固態硬碟比機械快多少?】

這裡我找了個機械硬碟與固態硬碟AS SSD測速對比,大家直接看參數就行了。

第一行為連續讀寫,涉及到的是單個大文件,比如一個電影,一個大壓縮包,這些數據就是單個文件,但是體積很大,日常使用中一般就是遊戲安裝,電影拷貝,壓縮包拷貝。

第二行為4K隨機讀寫,涉及到大量分散的小文件,比如我們的操作系統,各種軟體,他們都是有成千上萬個幾MB甚至幾KB組成的,系統讀取一個後需要快速找到下一個文件然後讀取下一個,這裡就涉及到尋道時間了,固態找文件速度非常快,而機械需要花費大量時間去尋找文件,所以可看見上面我的固態隨機讀寫幾乎是機械的100倍速度。

第三行為4K深度隊列,這一項一般是遊戲和專業軟體比較多、

第四行是訪問時間,機械的訪問時間達到了15毫秒,而固態只有零點零幾毫秒。

所以不難看出,機械真的是慢的可以,這種速度卡在內存與硬碟之間的通路上,能快就有鬼了。所以那些用著機械硬碟的電腦用久了勢必會卡,這是絕對的,我爸的電腦CPU是E5800+6G內存,這個8年前的CPU他還在用來弄表格,當時他用的機械硬碟說卡,然後我給他換了個固態三星750EVO,然後重做了系統,目前這台電腦仍在他的辦公室服役,不說性能,就說速度比某些網吧不知道強多少,網吧系統流暢除了和每次重啟都刷新系統有關還和硬碟有關,一般網吧都是無盤系統,直接走的伺服器讀取系統和文件,而伺服器那都是大量固態硬碟組的陣列。

【固態硬碟相對於機械的優劣】

固態速度快自然是美好的,但是價格也是美好的,固態平均1G就需要1-2塊錢,128的得300左右,256的也得四五百了,而機械1000G也才300塊錢,所以那些想要純固態的還是加預算吧。

既然固態貴,總有折中解決方案,那就是固態+機械,弄一個小容量固態把系統和常用軟體放進去,遊戲等大文件放機械,這是目前最主流的解決方案,既能保證速度又能降低預算,還能解決大文件存放需求。

固態還有一個問題就是有物理壽命,機械硬碟只要機械結構不損壞理論上是可以一直用的,但是固態的數據顆粒寫入次數達到一定水平就會突然暴斃,而且無法恢復,機械只要磁碟本身沒壞,通過專業的數據恢復中心還是可以找回來數據的,不過固態目前壽命也很客觀,一般的固態只要不是天天寫數據,用個4-6年還是很輕鬆的,不過大型企業為了數據安全一般不會把數據放在固態里。

【把數據都放固態有必要嗎?】

系統是必須要放固態里的,因為系統本身文件相當碎片化,涉及到大量的隨機讀寫,如果放機械就會導致系統不流暢,放在固態你會發現windows也可以和ios一樣絲滑。常用軟體比如QQ,微信,瀏覽器,輸入法推薦放在固態里。遊戲根據情況適當放,因為數據如果被讀取到內存里去以後,就和硬碟沒關係了,CPU只和內存交互數據,不和硬碟交互了,所以看遊戲具體是否經常讀寫內存和硬碟,比如吃雞就必須放固態里,DNF也必須放,而LOL啊守望啊之類的不吃硬碟的就沒比要放在固態里了。像什麼文檔表格,視頻,音樂就扔機械里就行了、

最後是全文總結:

  1. 內存與硬碟就像人的思維與記憶
  2. 電腦的卡頓和不流暢主要是受硬碟影響,和電腦本身性能沒多大關係
  3. 目前硬碟是電腦中最慢的部件
  4. 更換固態硬碟可以顯著提升流暢度
  5. 固態硬碟貴,純固態對於普通人不合適,機械+固態是折中解決方案
  6. 遊戲放在固態里只會提升載入速度,不會提升運行效率。

全文完,感想您的耐心觀看!!!


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