電腦硬件變革，SSD和內(nèi)存的前沿分析

    有人問(wèn)：如果未來(lái)SSD的速度足夠快，內(nèi)存是不是就會(huì)消失？

    這問(wèn)題首先要從計(jì)算機(jī)體系架構(gòu)講起，目前我們所使用的各種計(jì)算機(jī)，基本上都是馮諾依曼架構(gòu)，多級(jí)存儲(chǔ)架構(gòu)。CPU在運(yùn)行過(guò)程中都要從存儲(chǔ)系統(tǒng)中讀取指令，讀寫數(shù)據(jù)。最高的一級(jí)是 CPU內(nèi)的寄存器，速度等同于CPU。然后是多級(jí)Cach，每一級(jí)速度略慢。接著就是內(nèi)存。以上統(tǒng)稱為一級(jí)存儲(chǔ)，通常斷電后數(shù)據(jù)丟失。

    再往下就是硬盤。也就是二級(jí)存儲(chǔ)，我們的數(shù)據(jù)大都放在這里，斷電也不會(huì)丟。而內(nèi)存和硬盤的區(qū)別既是ROM和RAM之分。

    從上面我們可以知道，CPU的運(yùn)行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硬盤的讀寫速度。早期的電腦是沒(méi)有內(nèi)存的存在，所以經(jīng)常造成CPU空閑等待狀況，為了改善這個(gè)問(wèn)題，人們發(fā)現(xiàn)了局部性原理：程序運(yùn)行過(guò)程中，CPU對(duì)內(nèi)存的訪問(wèn)在一段時(shí)間內(nèi)常常集中在一小塊連續(xù)區(qū)域內(nèi)。只要這一小塊數(shù)據(jù)的訪問(wèn)時(shí)間足夠快，CPU就不太會(huì)碰到空等的情況。于是，內(nèi)存就應(yīng)勢(shì)而生。

    那么SSD速度足夠快，就必須達(dá)到CPU速度。當(dāng)前主流是SATA 3.0接口，速度是6Gbps，按8b/10b編碼后就是600MB/s，還有其它的損耗等。拿影馳高端品牌的名人堂HOF 256GB來(lái)說(shuō)，連續(xù)讀取達(dá)到520MB/S，已經(jīng)達(dá)到SATA 3.0,傳輸極限。但是跟CPU的速度比起來(lái)，還是鴻溝般的差距。

    所以在速度上，PCIE + NVME接口的SSD已成為SSD重要新生力量，可視為新一代產(chǎn)品方向。假如硬盤像現(xiàn)在的內(nèi)存一樣快，還斷電不丟數(shù)據(jù)的話。理論上是可以把內(nèi)存去掉程序直接在硬盤上運(yùn)行！一方面省去的程序和數(shù)據(jù)載入內(nèi)存的時(shí)間，另外一方面，待機(jī)時(shí)就不需要耗電來(lái)維持內(nèi)存刷新了，待機(jī)時(shí)間也會(huì)大大延長(zhǎng)。

    同時(shí)，因?yàn)閮?nèi)存的易失性，硬盤起到了一個(gè)掉電保存計(jì)算機(jī)運(yùn)算結(jié)果和保存已經(jīng)錄入計(jì)算機(jī)的程序的作用。

    如果硬盤足夠快，如果是能做到byte級(jí)別操作的話，那么這個(gè)就是擁有速度快、非易失性特點(diǎn)的內(nèi)存模塊。硬盤這個(gè)部件將會(huì)從此消失，替代品就是非易失的內(nèi)存模塊。這個(gè)模塊就會(huì)有容量大、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。

    也就是內(nèi)存和硬盤合二為一。

    總而言之，當(dāng)硬盤有了內(nèi)存一樣的速度時(shí)，內(nèi)存將會(huì)消失。但是應(yīng)該是以物理的形式消亡。在計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)體系內(nèi)，肯定還會(huì)有充當(dāng)內(nèi)存的中轉(zhuǎn)橋梁的部分，充當(dāng)緩沖地帶。除非有革命性的全新存儲(chǔ)技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，否則這種狀態(tài)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)會(huì)持續(xù)下去。■