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32核心64线程CPU最缺的是什么?不是内存而是硬盘!

 

今年AMD把桌面平台电脑CPU核心数量增加到了32个,核心数量增多的同时需要多任务并行化运行,提高效率的最大挑战已经不在于CPU核心数量再提升多少倍,而是如果数据不能及时供给给CPU的话,这些核心什么也做不了——硬盘的效能重要性再度凸显。

数据被存储在固态硬盘中,通过SATA、SAS或NVMe接口读取到内存,然后才能被CPU使用。让我们来看一下这些硬盘接口如何影响整机效能。

SATA和SAS都有着悠久的历史,他们非常适合机械硬盘,但是由于诞生年代过早,最大带宽被限制在600MB/s(SATA)和1000MB/s(SAS),限制了闪存性能的发挥,喂不饱CPU的全部核心。

SATA和SAS接口最初都是为机械硬盘设计的,固态硬盘使用这些接口需要进行一系列的转换以便适应机械硬盘的工作方式,这将产生开销并增大延迟。

SATA和SAS硬盘都需要各自的控制器,控制器占用单一CPU核心去处理数据中断,降低工作效率的同时导致CPU核心不能全速工作。始终有部分CPU核心处于空闲等待,导致CPU核心数量看上去很多,实际能同时全速工作的并不多。

现在再来看NVMe。NVMe从一开始就被设计用于内存级速度的存储接口,完全不考虑机械硬盘兼容性。NVMe固态硬盘无需通过控制器转接,能够直接连接到CPU的PCIE通道之中。PCIE3.0 x2接口的NVMe固态硬盘拥有2000MB/s的带宽,PCIE 3.0 x4接口还将翻倍至4000MB/s,相比SATA接口高出4倍和8倍。

NVMe固态硬盘支持超过65000个并行队列及指令同时传输和执行,从而充分支持多线程和虚拟化应用。NVMe处理中断的效率更高,CPU无需像SATA与SAS硬盘那样花费大量时间等待,效率大幅提升。

NVMe固态硬盘无需主机安装单独的控制器,并且操作系统中也不必安装厂商的专用驱动——Windows中已经自带有NVMe驱动。

再好的产品想要普及都要从廉价化、平民化开始。作为闪存世界缔造者的东芝已经开始将NVMe这一先进接口协议从高端企业级带入人人负担得起的价位。上个月上市的东芝RC100将中高性能的NVMe固态硬盘拉入到了SATA SSD价位。

RC100使用了紧凑型的单芯片设计,将主控与采用64层3D堆叠设计的BiCS3闪存封装为一体,是当前最迷你的NVMe固态硬盘之一。

除了普通NVMe固态硬盘的高带宽、低延迟优势之外,东芝RC100还具备一项具备黑科技色彩的Host Memory Buffer主机内存缓冲功能,在最新版本的Windows 10下会自动开启,只需调用区区38MB的主机内存,就能进一步提升RC100的性能表现。目前支持HMB的NVMe固态硬盘并不多,有兴趣的朋友不妨一试。只要英特尔6代酷睿以后,或者AMD锐龙平台的电脑都可以支持东芝RC100。

内存价格依然高昂,而固态硬盘已经进入价格下降通道,虽然硬盘不能替代内存容量,但高速的NVMe固态硬盘可以弥补8G到16G内存之间的空缺——不少家用游戏或应用都是8G不够、16G过剩的状态,那么一颗240GB容量的高性价比NVMe固态硬盘承担系统盘和虚拟内存的功能,再搭配8G内存基本就可以达到16G内存的使用效果了

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