小白扫盲之－计算机为何需要内存

Posted 2022-02-26 chengege

很多人在购买计算机时，在碰到内存时会 有点懵比。

不知道 选多大内存， 对计算机的影响，或者说对计算机的作用是什么。 其本质的问题就是。(老子不知道内存是个什么鬼，还他妈这么贵！)

so  简单剖析一下。

 

first：

计算机必备的几大组件：

　　CPU：

　　　　CPU和人脑差不多。 人脑有两大功能。 1.提供逻辑的运算， 2.记忆/存储功能。

　　　　but     CPU 和人脑的区别就是，CPU只有逻辑运算的功能。所以CPU能做的事情，就只有运算。  CPU是没办法记忆数据的。

　　　　so     CPU想要进行数据的运算，比如 1+1=2   那么 数字  1  就是数据源。 没有数据CPU算个屁啊。

　　　　那么 数据源从哪里来呢？ 就是从内存中来。

　   内存：

　　　　所以内存的作用就是存储运算的数据。    然后又有问题了，内存的数据又从哪里来？ 那肯定不是自己造出来的。

　　　　内存里面的数据，是从硬盘来的。

       硬盘：

　　　　所以 CPU 计算的数据。  是从硬盘来的。 也就是真正的数据源。

　　　　平时存各种东西，word文档，资料，小黄片。 都是存储到硬盘上面的。

　　主板：

　　　　主板就是一块电路板， 作用就是链接  CPU  内存  硬盘  等，让他们之间的数据可以传递。

　　显卡：

　　　　比如想玩游戏，那你就要有显卡。 显卡其实很像CPU也是用提供计算的。 显卡里面用的那个叫 GPU
　　　　不同之处举例来说就是：

　　　　　　CPU == 10000个小学生    每天计算 + - * / 这种简单的计算

　　　　　　GPU == 1 个大学生。 用来算一点超级复杂的东西。

　　　　一般平时大家的工作大部分都是，简单的计算计算就好了，涉及不到很牛逼的东西。所以有10000个小学生，就能很快的计算完了

　　　　但是你要用一个大学生去计算这个简单的东西， 那他的效率，拍马都赶不上10000个小学生。

　　网卡声卡等等就不谈了！

 

 

然后问题就是， 硬盘也提供数据，内存也提供数据。  CPU计算用的数据，最终是从硬盘来的。那么为啥子还需要一个内存在中间 当个中间商？为啥不让硬盘直接就给CPU呢？

绕这么一大圈的原因；就是因为 硬盘的传输速度太慢了。非常的慢。

硬盘跟进结构不同可以分两种硬盘：

　　1. 机械硬盘(HDD)

　　　　基本原理就像，留声机。  一个探针在一个盘上，就这么转。 然后声音就出来了。(讲不清 随便一个硬盘就够你研究一辈子)

　　　　HDD 分 5400转  7200转。    5400的每秒钟可以读写 60到80兆这样。  7200的每秒钟可以读写 100到150兆这样子。 

　　　　　　企业级的一般可以到10000转这样。 每秒钟也就 200兆这样子。不过很贵。

　　2. 固态硬盘(SSD)

　　　　　普通的500MB每秒，  你用了PCI-E的专业的插口， 也就到 1500MB每秒。

 

那有多慢呢？ 做个比喻：

　　先说CPU的速度：  我的电脑是 i7CPU  2.67赫兹的主频。   大概每秒钟的运算次数是30亿次。 64位的CPU每一次的吞吐量换算成大小的话，就是 8个字节（bytes）。速度那是相当的快。

　　比如处理全国人的身份证号：

　　　　全国 14亿的人口， 每个人的身份证号是  18位。  那么存起来的话 大概在 23G 这样子的一个大文件里面。

　　　　1024bytes == 1KB

　　　　1024kb == 1MB

　　　　1024mb == 1GB

 

　　　　那么让CPU把这个文件 从头到尾扫描一遍需要多少时间呢？

　　　　每次吞吐量是8个字节。那么每秒钟CPU就可以吞吐 240亿的字节。 240亿的字节 大概就等于 22.3GB。 那么也就意味着把这个文　　　　件扫描一遍 CPU 就用一秒钟就好了。(这么一想真是相当的快啊。 一秒钟全国人的信息就被搞定了)

　　然后问题就来了， CPU只是用来运算的，他自己又没有数据。

　　　　如果没有内存，光靠硬盘的话来看一下：(就以普通的每秒钟100兆的这种硬盘。)

　　　　　　23GB  /  100MB  大概就需要 230秒。  4分钟不到。   

　　同志们！同志们！同志们！  这下差距就来了， 一个23G的文件。 CPU一秒钟就搞定的事，但是苦于数据要从硬盘拿CPU要等着硬盘把数据拿出来才能处理。  原本1秒就干完， 硬生生的等了 4 分钟。(这就是犯罪啊， 前戏半小时，正事一秒钟。 一秒钟好男人就是你。)

即使使用最快的固态硬盘，那也需要大概20秒钟。 但是相对于CPU来讲，还是太慢了。  1秒比20秒，没得比。

 

还有一个大问题就是， CPU运算完数据之后。这个数据就直接丢掉了。他是不会存储的。  那么也就意味着如果想再算一遍，那就又要从硬盘里面把数据拿出来一便。（这个速度不能忍啊）

 

所以！所以！所以！ 这个时候内存就出世了。

　　内存的作用就是，在CPU运算之前，把这23G的数据从硬盘先读取的内存里面。(依然是4分钟，这个是节省不掉的)。 然后一般主流的内存的读写速度是多少呢？  大概在 10G到15G 美每秒。(这就很接近CPU的吞吐量了，CPU和内存相互等待的时间，就可以忍受了)。 并且好处是如果你扫描到一半又想从头开始从新的扫描一下。  那么也不需要再到硬盘拿数据。直接从内存拿就好了。

 

内存这么牛逼为啥不直接用内存，干嘛还要用硬盘？

　　1. 内存的原理是用的 电脉冲的信号，电流的速度是很快的都接近光速了。 所以内存速度快。 但是问题就是 有电的时候还好，一断电内存中所有的数据，就全部丢失了。(比如平时写个word文档，突然断电了。你没保存 那就白写了，因为内存里的数据都没了)

　　2. 所以硬盘就必须存在，虽然速度慢，但是可以长期的保存。 也就是常说的 持久化存储。

所以 硬盘 和 内存那个都不能少。

 

一般买电脑：

　　内存：  8G   家用 办公 就够了。 想玩游戏 配置到16G  或者32G。  (尽量选择两根8G， 不要选单根16G。 性能能高出3成到4成)