Nếu RAM rẻ, tại sao chúng ta không tải mọi thứ vào RAM và chạy nó từ đó?

RAM rẻ, và nhanh hơn nhiều so với SSD. Nó chỉ dễ bay hơi. Vậy tại sao máy tính không có RẤT NHIỀU RAM, và khi bật nguồn, tải mọi thứ vào RAM từ ổ cứng / SSD và chỉ chạy mọi thứ từ đó, giả sử không có nhu cầu thực sự để tồn tại bất cứ thứ gì ngoài bộ nhớ? Máy tính sẽ không nhanh hơn nhiều chứ?

Tất nhiên, hệ điều hành hiện tại có thể không hỗ trợ điều này, nhưng có lý do gì RAM không được sử dụng theo cách này không?

Có một vài lý do RAM không được sử dụng theo cách đó:

1. RAM máy tính để bàn (DDR3) phổ biến là rẻ, nhưng không hoàn toàn rẻ. Đặc biệt nếu bạn muốn mua DIMM tương đối lớn.
2. RAM mất nội dung khi tắt nguồn. Vì vậy, bạn sẽ cần phải tải lại nội dung tại thời điểm khởi động. Giả sử bạn sử dụng đĩa RAM có kích thước SSD 100 GB, điều đó có nghĩa là khoảng hai phút chậm trễ trong khi 100 GB được sao chép từ đĩa.
3. RAM sử dụng nhiều năng lượng hơn (giả sử là 2 watt3 watt mỗi DIMM, tương đương với ổ SSD nhàn rỗi).
4. Để sử dụng rất nhiều RAM, bo mạch chủ của bạn sẽ cần rất nhiều ổ cắm DIMM và dấu vết của chúng. Thông thường điều này được giới hạn trong sáu hoặc ít hơn. (Nhiều không gian bảng hơn có nghĩa là nhiều chi phí hơn, do đó giá cao hơn.)
5. Cuối cùng, bạn cũng sẽ cần RAM để chạy các chương trình của mình, vì vậy bạn sẽ cần kích thước RAM bình thường để hoạt động (ví dụ: 18GiB, và đủ để lưu trữ dữ liệu bạn muốn sử dụng).

Có nói rằng: Có, đĩa RAM tồn tại. Ngay cả khi bảng PCI có ổ cắm DIMM và như các thiết bị cho IOps rất cao. (Chủ yếu được sử dụng trong cơ sở dữ liệu của công ty trước khi SSD trở thành một tùy chọn). Những thứ này không rẻ .

Dưới đây là hai ví dụ về thẻ đĩa RAM cấp thấp đã đưa nó vào sản xuất:

Lưu ý rằng có nhiều cách để thực hiện việc này hơn là chỉ tạo một đĩa RAM trong bộ nhớ công việc chung.

Bạn có thể:

1. Sử dụng ổ đĩa vật lý chuyên dụng cho nó với bộ nhớ (động) dễ bay hơi. Hoặc là một thiết bị, hoặc với giao diện SAS, SATA hoặc PCI [e].
2. Bạn có thể làm tương tự với bộ lưu trữ được hỗ trợ bằng pin (không cần sao chép dữ liệu ban đầu vào nó vì nó sẽ giữ nội dung của nó miễn là nguồn điện dự phòng vẫn còn hiệu lực).
3. Bạn có thể sử dụng RAM tĩnh thay vì DRAM (đơn giản hơn, đắt tiền hơn).
4. Bạn có thể sử dụng flash hoặc bộ nhớ vĩnh viễn khác để giữ tất cả dữ liệu (Cảnh báo: flash thường có số chu kỳ ghi hạn chế). Nếu bạn sử dụng flash như chỉ lưu trữ thì bạn mới chuyển sang SSD. Nếu bạn lưu trữ mọi thứ trong RAM động và lưu vào flash sao lưu khi tắt nguồn thì bạn đã quay lại thiết bị.

Tôi chắc chắn có nhiều cách để mô tả hơn, từ Amiga RAD: thiết lập lại các đĩa RAM còn sống thành IOPS, cân bằng hao mòn và GV biết những gì. Tuy nhiên, tôi sẽ cắt ngắn và chỉ liệt kê thêm một mục:

Giá DDR3 (DRAM hiện tại) so với giá SSD:

• DDR3: € 10 mỗi GiB, hoặc € 10.000 mỗi TiB
• SSD: Ít hơn đáng kể. (Khoảng 1/4 đến 1/10.)

Hệ điều hành đã làm điều này, với bộ đệm trang :

Trong điện toán, bộ đệm trang, thường được gọi là bộ đệm đĩa, là bộ đệm "trong suốt" của các trang được hỗ trợ đĩa được giữ trong bộ nhớ chính (RAM) bởi hệ điều hành để truy cập nhanh hơn. Bộ đệm trang thường được triển khai trong các nhân với quản lý bộ nhớ phân trang và hoàn toàn trong suốt đối với các ứng dụng.

Khi bạn đọc một trang từ đĩa, hệ điều hành của bạn sẽ tải dữ liệu đó vào bộ nhớ và để nó ở đó cho đến khi nó sử dụng tốt hơn cho bộ nhớ đó. Nếu bạn có đủ bộ nhớ, HĐH của bạn sẽ chỉ đọc mỗi trang một lần, sau đó sử dụng nó từ bộ nhớ từ đó trở đi. Lý do duy nhất mà HĐH sẽ thực hiện IO đĩa thực là nếu nó cần đọc một trang chưa có trong bộ nhớ hoặc nếu một trang được ghi vào (trong trường hợp đó, có lẽ bạn muốn nó được lưu vào đĩa).

Một lợi thế của việc thực hiện theo cách này là bạn không phải tải toàn bộ ổ cứng vào bộ nhớ, điều này rất hữu ích nếu nó không phù hợp và cũng có nghĩa là bạn không lãng phí thời gian để đọc các tệp mà ứng dụng của bạn không nhu cầu. Một ưu điểm khác là bộ nhớ cache có thể bị loại bỏ bất cứ khi nào HĐH cần thêm bộ nhớ (tốt hơn là để đĩa tiếp theo của bạn đọc chậm hơn một chút, hơn là để chương trình của bạn bị sập vì hết bộ nhớ). Ngoài ra, thật hữu ích khi người dùng không cần phải quyết định thủ công những gì nên có trong ramdisk hay không: Bất cứ điều gì bạn sử dụng thường xuyên nhất sẽ tự động được giữ trong bộ nhớ chính.

Nếu bạn có nhiều bộ nhớ, nhưng các ứng dụng của bạn không chạy nhanh như bạn mong đợi, rất có thể chúng sẽ chậm hơn vì chúng đang chạy an toàn. Ví dụ, SQLite là các đơn đặt hàng có cường độ nhanh hơn nếu bạn bảo nó không chờ ghi xong, nhưng cơ sở dữ liệu của bạn sẽ bị hỏng hoàn toàn nếu bạn không tắt máy sạch sẽ.

Ngoài ra, /tmpthường là một ramdisk trên các bản phân phối Linux, vì sẽ ổn nếu dữ liệu đó bị mất. Vẫn còn một số tranh luận về việc liệu đó có phải là một ý tưởng hay hay không, bởi vì nếu có quá nhiều dữ liệu được ghi vào /tmp, bạn có thể hết bộ nhớ.

Như Alan Shutko chỉ ra trong nhận xét của mình về câu hỏi, RAM thực sự không rẻ.

Dưới đây là một số điểm dữ liệu. Khi tôi tìm kiếm trên Google về RAM 4 GB, SSD 64 GB và ổ cứng 1 TB (ổ cứng cơ học), đây là các chi phí tôi thấy (đây là vào ngày 25 tháng 8 năm 2013):

• RAM 4 GB = $ 32 - $ 36 => RAM = ~ $ 8 mỗi GB

• SSD 64 GB = $ 69 - $ 76 => SSD = ~ $ 1 mỗi GB

• 1 TB HDD = $ 80 => HDD = 0,08 đô la mỗi GB

Whoa! Ổ cứng rẻ hơn RAM 100 lần! Và SSD rẻ hơn RAM 8 lần.

(Ngoài ra, như đã chỉ ra trong các câu trả lời khác, RAM vốn đã không ổn định và do đó bạn cần một số hình thức lưu trữ liên tục khác.)

Tôi thực hiện tất cả các thao tác đọc / ghi ngay lập tức để tạo nội dung trong các đĩa RAM trên máy cục bộ của mình. Tôi cũng lưu trữ các thư mục nhật ký MongoDB của mình ở đó, cũng như các trình biên dịch và trình thông dịch Python và thư viện chuẩn. Đĩa này được lưu khi tắt và khôi phục khi bắt đầu. Đĩa RAM thứ hai tôi sử dụng là 64 megabyte và tất cả các thư mục bộ nhớ cache của trình duyệt internet của tôi đều ở đó; cái đó bị mất khi tắt và tự xả nước khi nó đầy.

Sử dụng các công cụ phù hợp cho công việc tôi cho rằng, sẽ là câu trả lời tôi đưa ra cho bạn. Tôi đang tạo dữ liệu nhanh hơn 30-1000 lần bằng đĩa RAM so với Western Digital 7200rpm của tôi.

Đây là chương trình tôi đang sử dụng: http://www.romexsoftware.com/en-us/primo-ramdisk/

... Và khi 32gigs Ram dưới 200 đô la, tôi không hiểu tại sao điều này không trở nên phổ biến hơn.

Vâng, đây là tiền đề của nhiều cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ sắp xuất hiện trên thị trường. Một ví dụ là SAP HANA. Ý tưởng là RAM rẻ và từ quan điểm hiệu suất hoạt động đọc / ghi trên RAM nhanh hơn 1000 lần so với hoạt động của đĩa. Vì vậy, hầu hết dữ liệu được giữ trong RAM và sau đó bạn xác định chiến lược lão hóa dữ liệu bằng cách sử dụng dữ liệu cũ được tái chế vào kho lạnh (ví dụ như đĩa).

Giải thích ngắn gọn :

Lần đầu tiên một ứng dụng được thực thi, nó được chuyển từ đĩa cứng hoặc mạng sang RAM. Vì vậy, đừng lo lắng, bạn đã làm điều đó.

Nhưng, thông thường, không chỉ có một tệp ứng dụng / quy trình và có một số thao tác I / O được nhắm mục tiêu vào đĩa cứng hoặc mạng (các tệp khác của ứng dụng hoặc các hoạt động I / O khác với hệ thống, v.v.), có thể làm chậm tốc độ của bạn ứng dụng. Những cái đó có thể được chuyển đến đĩa RAM, nhưng bạn nên xem xét rằng đĩa RAM sẽ bị tắt khi tắt nguồn và nên được lấp đầy lại khi khởi động.

Và RAM không phải là rẻ như được trình bày trong câu hỏi. Bạn không chỉ tính chi phí cho RAM, mà còn chi phí cho RAM hoạt động, bao gồm cả ổ cắm trên bo mạch chủ của bạn (những thứ này có giới hạn / hiếm và do đó có giá trị hơn) và chi phí dữ liệu bị mất, khi mất điện.

Ví dụ, máy tính có 1TB HDD có thể được mua với giá rẻ và đó là về máy tính gia đình, máy tính có RAM 1TB nằm trong phạm vi của siêu máy tính. (nhưng Intel đang làm việc trên một cái gì đó tầm trung: http://vr-zone.com/articles/more-on-xeon-e5-terabyte-of-ram-even-at-midrange-/14366.html )

Đây là một câu hỏi TUYỆT VỜI và tôi thấy các câu trả lời rất hấp dẫn. Tôi sẽ bình luận về điều này với tư cách là một DBA của Oracle và câu trả lời của tôi là CỤ THỂ cho cơ sở dữ liệu của Oracle. Đây là một sai lầm lớn mà rất nhiều người mắc phải khi làm việc với Oracle. Tôi không chắc chắn nếu điều này cũng áp dụng cho các ứng dụng khác. Điều này không có nghĩa là lạc đề, nhưng có nghĩa là một câu trả lời chuyên ngành.

Khi bạn điều chỉnh hiệu suất với Oracle, bạn thực sự đang tìm cách giải tỏa các nút thắt. Mặc dù hầu hết chúng ta không nói điều đó, nhưng nó dựa trên Lý thuyết về các ràng buộc: https://en.wikipedia.org/wiki/Theory_of_constraint

Bộ nhớ có thể không phải là nút cổ chai của bạn. Oracle có các cơ chế phức tạp để quản lý bộ nhớ và chỉ cần tăng bộ nhớ thực sự có thể làm mọi thứ chậm lại nếu các khu vực khác là nơi tắc nghẽn. Hãy để tôi cho bạn một ví dụ RẤT phổ biến.

Truy vấn dường như là chậm. Sự đồng thuận là nếu chúng ta tăng RAM, chúng ta nên tăng thời gian phản hồi của các truy vấn vì bộ nhớ nhanh hơn đĩa. Chà ... Đây là cách Oracle xử lý việc quản lý bộ nhớ cho dữ liệu. Oracle có nhiều vị trí bộ nhớ được phân bổ cho các nhiệm vụ cụ thể. Vì vậy, bạn có thể tăng những kỷ niệm này. Vùng được sử dụng cho dữ liệu được gọi là 'bộ đệm bộ đệm'. Đây là một loạt các danh sách được liên kết (số lượng chúng có xu hướng tăng theo từng phiên bản). Mỗi khi một khối được tìm thấy trên đĩa trong khi truy vấn, thuật toán băm được chạy trên nó để xác định danh sách nào sẽ gắn nó vào. Việc đặt nó vào danh sách dựa trên thuật toán đếm cảm ứng (được giải thích trên trang web hỗ trợ của Oracle, vì vậy bạn phải trả tiền để có được nó ... nó không thực sự quan trọng).

TUY NHIÊN, khi bạn chạy một truy vấn, Oracle sẽ đưa ra một chốt trên chuỗi bộ đệm mà bạn tìm kiếm tại thời điểm đó. LATCH này (lưu ý: đây không phải là khóa. Google "chốt" nếu bạn không biết sự khác biệt) chặn tất cả các hoạt động khác trên chuỗi đó trong suốt thời gian bạn đọc. Vì vậy, nó chặn đọc và ghi (điều này hoàn toàn khác với việc Oracle tuyên bố các khóa không chặn đọc).

Điều này là cần thiết bởi vì khi bạn đọc khối trong chuỗi, Oracle sẽ di chuyển nó dựa trên tần suất 'được yêu cầu'. Các khối được yêu cầu thường xuyên hơn được chuyển lên trên cùng và các khối ít được yêu cầu hơn được để lại ở phía dưới và già đi. Bạn không thể có 2 phiên đọc danh sách được liên kết và di chuyển các khối xung quanh hoặc bạn sẽ nhấn con trỏ trỏ đến các vị trí không tồn tại.

Khi bạn tăng kích thước bộ nhớ, bạn tăng kích thước của mỗi danh sách được liên kết. Điều này làm tăng thời gian cần thiết để đọc danh sách. Một truy vấn kém hoặc truy vấn phức tạp có thể thực hiện hàng chục nghìn hoặc thậm chí hàng triệu lượt đọc các danh sách được liên kết. Mỗi lần đọc là nhanh, nhưng số lượng chúng dẫn đến chốt được thực hiện và những điều này sẽ chặn các phiên khác. Oracle gọi đây là 'IO logic' (hoặc bộ đệm get hoặc một số nội dung khác. Lingo này dành riêng cho Oracle và có thể có ý nghĩa khác trong các phần khác của CNTT).

Vì vậy, nếu danh sách dài hơn và bạn có SQL thực sự xấu, thì các câu lệnh SQL sẽ giữ các chốt của chúng lâu hơn. Tăng bộ nhớ đôi khi có thể GIẢM hiệu suất. Hầu hết thời gian, điều này sẽ không xảy ra. Mọi người sẽ chi rất nhiều tiền và thấy không có lợi. Điều đó đang được nói, có những lúc bạn cần thêm bộ nhớ trong bộ đệm bộ đệm, nhưng bạn phải xác định chính xác nút cổ chai để biết liệu điều này có phù hợp hay không. Tôi không thể thảo luận làm thế nào để phân tích điều này trong bài viết này. Xem các diễn đàn DBA. Một số người thảo luận về nó ở đó. Nó khá phức tạp.

Có ai có ví dụ cụ thể với các phần mềm khác mà điều này có thể xảy ra không? Có một cuốn sách kinh doanh tuyệt vời gọi là 'Mục tiêu' thảo luận về các hạn chế giảm bớt trong một nhà máy. Quá trình này rất giống với những gì Oracle DBA làm khi đánh giá các vấn đề về hiệu năng. Nó thường được đọc tiêu chuẩn trong các chương trình MBA. Nó rất có giá trị để đọc cho các ngành nghề CNTT.

https://en.wikipedia.org/wiki/Eliyahu_M._Goldratt

RAM có thể rẻ nhưng không rẻ như lưu trữ truyền thống.

Tôi có ổ cứng 3TB ($ 99): Trích dẫn ổ cứng

Và bạn sẽ cần 48 trong số này cho 3TB với giá (719 đô la) mỗi cái: Trích dẫn RAM

Điều đó sẽ tổng cộng $ 34,512 so với $ 99. Chưa kể giá của phần cứng cần thiết để chạy 3TB RAM.

Nó thực sự được thực hiện trong một số kịch bản. Nếu bạn có một ngăn xếp hệ điều hành / ứng dụng đủ nhỏ, bạn có thể chạy nó hoàn toàn trong RAM. Tất nhiên nó có tất cả những nhược điểm mà câu trả lời được chấp nhận có. Nhưng nó có thể và có xảy ra.

Hãy xem Puppy Linux, một bản phân phối Linux phổ biến. Cách thức hoạt động của trang nói về việc chạy từ RAM: http://puppylinux.org/wikka/howPuppyWorks

Tôi nghĩ rằng câu trả lời một phần có thể được trả lời như sau:

Tiền đề:

• Chỉ những loại RAM rẻ tiền mới được sản xuất và bán với số lượng lớn
• Các nhà sản xuất RAM muốn bán sản phẩm của họ.
• nhu cầu giá thấp bán khối lượng lớn để tạo ra lợi nhuận
• một cơ sở người dùng lớn sử dụng công nghệ bộ nhớ đã thiết lập
• công nghệ bộ nhớ mới phải mất nhiều năm để được áp dụng rộng rãi
• khe cắm bộ nhớ bị hạn chế rất nhiều trong các thiết bị nhỏ hơn của cơ sở người dùng nói trên
• công nghệ di động ngày càng tăng
• ít nhất 0,1% của 1Bil. Người dùng PC có thể chọn RAM 128 GB trở lên (phỏng đoán)
• cập nhật công nghệ có nhu cầu cao mang lại lợi nhuận cao hơn so với thế hệ công nghệ mới

Với số lượng khe cắm bộ nhớ hạn chế, một giải pháp quan trọng xuất hiện dưới dạng chip bộ nhớ cao hơn với kích thước bên trong nhỏ hơn và / hoặc xếp chồng 3D. Cả hai quá trình đã tiến triển như mong đợi trong hơn 36 tháng qua.

Vì vậy, câu hỏi là: " Kích thước bộ nhớ tối đa DDR3 " hoặc theo ngữ nghĩa: " DDR3 tại sao không có mô-đun bộ nhớ lớn hơn 16GB "

Và câu trả lời là:

Chuẩn DDR3 cho phép dung lượng chip từ 512 megabit đến 8 gigabits, cho phép hiệu quả kích thước mô-đun bộ nhớ tối đa là 16 gigabyte ( src )

DDR4 sẽ thay đổi điều này, như được nêu trong bản đồ công nghệ này:

Kết quả:

• thị trường bộ nhớ bán bế tắc
• Apple Macbook Pro Extravaganza dừng ở mức 16GB
• nhu cầu lớn hơn đối với các dịch vụ từ xa hoặc đám mây (để chứa các cơ sở dữ liệu Máy ảo và InMemory đó, nhiều nhà phát triển và kỹ sư sẽ vui vẻ chạy tại địa phương)
• ... ???

Một số hãy cẩn thận để bài viết kỹ lưỡng của Hennes:

• RAM máy tính để bàn (DDR3) phổ biến là rẻ, nhưng không hoàn toàn rẻ : đủ rẻ cho một số người nhất định mua nó do nền tảng dữ liệu của họ
• RAM mất nội dung khi tắt nguồn : Con người đã giải quyết các vấn đề khó khăn hơn bộ nhớ dễ bay hơi. Các bằng sáng chế và giải pháp về "xử lý bộ nhớ dễ bay hơi" kể từ năm 2010 là minh chứng cho điều đó.
• RAM sử dụng nhiều năng lượng hơn : tắt có chọn lọc bộ nhớ không sử dụng (ngân hàng) trong thiết bị di động. Ngoài ra, công suất 1W đến 2W so với GPU 800W
• bạn sẽ cần rất nhiều ổ cắm DIMM : công nghệ chip vẫn phát triển như bình thường, có nghĩa là tùy chọn chip bộ nhớ cao hơn không tồn tại, nhưng các nhà sản xuất chip sẽ vui vẻ bán chúng cho bạn với số lượng lớn
• bạn cũng sẽ cần RAM để chạy các chương trình của mình trong : Đúng. Nhưng pkr298giả định rằng toàn bộ hệ điều hành và chương trình được tải vào RAM, chứ không phải xóa bỏ ổ cứng / SSD

Bạn thực sự đúng Trong tương lai gần, tất cả bộ nhớ và bộ nhớ sẽ ở dạng trên nano ram. NRAM về cơ bản là các công tắc "cơ học" rộng vài nguyên tử, Nó không cần dòng điện để duy trì trạng thái nên tiết kiệm năng lượng và không cần làm mát và vì các công tắc quá nhỏ nên mật độ rất cao và Điều này tốt vì hai lý do, một là truy cập vào bộ nhớ rất nhanh và bạn sẽ có thể có hàng terabyte dữ liệu trên các thiết bị nhỏ như điện thoại di động. nếu bạn muốn đọc thêm hãy xem điều này: http://www.nantero.com/mission.html và http://en.wikipedia.org/wiki/Nano-RAM

Như những người khác đã nói RAM rất dễ bay hơi và chi phí gấp 10 lần so với SSD.

Tuy nhiên, có LÀ một sản phẩm ra có mà đến khá gần với những gì bạn đang mô tả - tiếc là tôi không thể nhớ tên.

Ổ đĩa dựa trên RAM (IIRC max 64gb) kết hợp với thẻ CF và pin. Khi bạn bật hệ thống, nó sao chép nội dung của thẻ CF vào RAM (Tôi tin rằng việc cung cấp các yêu cầu từ thẻ CF nếu chúng chưa được tải.) Khi tắt máy, nội dung của RAM sẽ được sao chép vào thẻ CF- - Pin đủ lớn để cho phép nó kết thúc trước khi cạn kiệt.

Nó không rẻ.