Я читаю « Операционные системы Уильяма Сталлингса : внутреннее устройство и принципы проектирования» (седьмое издание), и отрывок об иерархии памяти меня запутал. Что автор имеет в виду, когда упоминает «большую цену за бит»?
Вот что говорит соответствующий параграф на странице 24:
Как и следовало ожидать, существует компромисс между тремя ключевыми характеристиками памяти: емкость, время доступа и стоимость. Разнообразные технологии используются для реализации систем памяти, и по всему спектру технологий сохраняются следующие отношения:
- Более быстрое время доступа, большая стоимость за бит
- Большая емкость, меньшая стоимость за бит
- Большая емкость, медленная скорость доступа
Я понимаю, что чем ниже вы спускаетесь по пирамиде иерархии памяти, тем медленнее время доступа.
Мол, магнитный диск или карта SSD будут иметь более медленное время доступа, чем регистры процессора или кэш-память или оперативная память.
Но что это значит для "большей стоимости за бит"? Замедляет ли он другие процессы для доступа к этой памяти? Это может показаться нелогичным, поскольку время доступа должно быть быстрее? Они просто занимают больше места и поэтому его меньше?
Стоимость одного бита только цена, которую вы должны заплатить за определенное количество памяти.
Если некоторый объем памяти марки X стоит 20 долларов, а тот же объем памяти марки Y - 25 долларов, то марка X имеет лучшую цену за бит. Разница в цене на бит значительно более выражена при сравнении разных видов памяти (SRAM, DRAM, flash, SSD ...)
Стоимость за бит - это денежная стоимость (т. Е. В долларах и центах) за единицу памяти, вот и все, то есть способ сказать, «что объем требуемой памяти одинаков». (Вы могли бы также сказать, что стоимость за гигабайт памяти - но упоминание размера подразумевает случай использования. Возможно, бит - это наименьшее количество, которое может быть сохранено)
В дополнение к этим другим ответам, которые справедливо упоминают, что стоимость за бит - это сумма денег за бит:
Если у вас есть память, которая хранит 1024 байта, это 8192 бит. Если эта память будет стоить вам 10 долларов, то это будет 10 долларов (стоимость) / 8192 бит или 0,001220703125 долларов за бит. Если бы у вас была память с более быстрым временем доступа, возможно, вместо этого это стоило бы 20 долларов, и в этом случае у вас было бы 0,00244140625 долларов за бит.
Faster access time: $0.00244140625 cost per bit Greater capacity: $0.001220703125 cost per bit Я думаю, что то, чего не хватает другим ответам, - это то, что Сталлингс говорит о вечных отношениях между тремя сценариями:
Допустим, у вас есть какая-то память, любая память, которая стоит 10 долларов США за 1 ГБ флешку со временем доступа 10 нс ... следовательно, 10 долларов США / ГБ.
Сталлингс говорит, что если вам нужно более быстрое хранилище, оно будет стоить дороже, скажем, 15 долларов за 1 ГБ при времени доступа 5 нс = 15 долларов / ГБ - более высокая стоимость за бит по сравнению с предыдущей памятью.
Если вам нужны более крупные флешки, это может стоить вам 15 долларов за 2 ГБ, на этот раз снижая стоимость за бит - 7,50 долларов за ГБ. Тем не менее, эта большая карта будет иметь более медленное время доступа, скажем, 12 нс.
Тем не менее, вы можете получить премиум-версию более крупной флешки, у которой все еще есть время доступа 10 нс, но это будет стоить еще больше - возможно, 18 долларов (9 долларов США / ГБ).
Как говорит Сталлингс, «существует компромисс между тремя ключевыми характеристиками памяти: емкостью, временем доступа и стоимостью». И он правильно полагает, что, как и в настоящее время, это относится к предыдущим технологиям / поколениям памяти и будет иметь место для будущих технологий / поколений памяти.
[1 ГБ = (1024) (1024) (1024) (8) = 8589934592 бит. Следовательно, буквальная стоимость за бит для нашей памяти за 10 долларов (выше) будет составлять 0,0000000012 долларов за бит]
В частности, регистры процессора являются самым быстрым и самым дорогим типом памяти. Они занимают самую ценную недвижимость во всем ПК. Различные уровни кэшей еще дальше от фактических вычислений, и время распространения электрического сигнала начинает учитываться. Вы не можете построить все это из регистров.