Якщо оперативна пам’ять дешева, то чому б ми не завантажити все в оперативну пам’ять і не запустити її звідти?

Оперативна пам’ять дешева і набагато швидша, ніж SSD. Це просто мінливі. То чому б на комп’ютерах не було багато оперативної пам’яті, і при включенні живлення завантажте все в оперативну пам’ять з жорсткого диска / SSD і просто запустіть все звідти, припускаючи, що немає реальної необхідності зберігати щось поза пам’яттю? Чи не були б комп'ютери набагато швидшими?

Звичайно, поточна операційна система може взагалі не підтримувати це, але чи є причина, що оперативна пам'ять не використовується таким чином?

Є кілька причин, що оперативна пам’ять не використовується таким чином:

1. Звичайна оперативна пам’ять (DDR3) настільних систем є дешевою, але не зовсім такою дешевою. Особливо, якщо ви хочете придбати відносно великі DIMM.
2. ОЗП втрачає свій вміст при вимкненому живленні. Таким чином, вам потрібно буде перезавантажити вміст під час завантаження. Скажімо, ви використовуєте диск RAM розміром SSD об'ємом 100 Гб, це означає затримку приблизно на дві хвилини, а 100 ГБ копіюється з диска.
3. Оперативна пам’ять використовує більше енергії (скажімо, 2–3 Вт на DIMM, приблизно стільки ж, скільки й простої SSD).
4. Щоб використовувати стільки оперативної пам’яті, вашій материнській платі знадобиться багато DIMM-розеток та слідів до них. Зазвичай це обмежено шістьма або меншими. (Більше місця на дошці означає більше витрат, отже, і більш високі ціни.)
5. Нарешті, вам також знадобиться оперативна пам’ять для запуску ваших програм, тому для роботи вам знадобиться нормальний розмір оперативної пам’яті (наприклад, 18GiB і достатньо для зберігання даних, які ви плануєте використовувати).

Сказавши це: Так, диски оперативної пам'яті існують. Навіть як плата PCI з розетками DIMM і як прилади для дуже високого IOps. (Здебільшого використовується у корпоративних базах даних до того, як SSD стане опцією). Ці речі не дуже дешеві .

Ось два приклади дискових карток оперативної пам'яті низького класу, які зробили її у виробництві:

Зауважте, що існує більше способів зробити це, ніж просто створити диск RAM в загальній робочій пам'яті.

Ти можеш:

1. Використовуйте для цього виділений фізичний привід з енергонезалежною (динамічною) пам'яттю. Або як пристрій, або з інтерфейсом SAS, SATA або PCI [e].
2. Ви можете зробити те ж саме з накопичувачем на акумуляторі (не потрібно копіювати в нього початкові дані, оскільки він буде зберігати його вміст до тих пір, поки потужність резервної копії залишатиметься дійсною).
3. Ви можете використовувати статичні ОЗУ, а не DRAMS (простіші, дорожчі).
4. Ви можете використовувати флеш або іншу постійну пам’ять, щоб зберегти всі дані (Попередження: спалах зазвичай має обмежену кількість циклів запису). Якщо ви використовуєте флеш як лише сховище, то ви просто перейшли на SSD. Якщо ви зберігаєте все в динамічній оперативній пам’яті і заощаджуєте для спалаху резервного копіювання при відключенні живлення, тоді ви повернулися до приладів.

Я впевнений, що є можливість описати більше, від Amiga RAD: скинути збережені диски оперативної пам’яті на IOPS, зрівняти знос і Gd знає що. Однак я скорочу цей короткий і лише перерахую ще один предмет:

Ціни DDR3 (поточна DRAM) порівняно з SSD цінами:

• DDR3: 10 євро за ГіБ, або 10 000 євро за тиб
• SSD: значно менше. (Близько 1/4 - 1/10.)

Операційні системи вже роблять це за допомогою кешу сторінки :

Під час обчислень кеш сторінок, який часто називають дисковим кешем, - це "прозорий" кеш сторінок, підтримуваних диском, що зберігаються в основній пам'яті (оперативної пам'яті) операційною системою для швидшого доступу. Кеш сторінок, як правило, реалізується в ядрах з керуванням пам'яттю підкачки і є абсолютно прозорим для додатків.

Коли ви читаєте сторінку з диска, ваша операційна система завантажить ці дані в пам'ять і залишить їх там, поки вона не зможе краще використовувати цю пам'ять. Якщо у вас є достатня кількість пам'яті, ваша ОС буде читати кожну сторінку лише один раз, а потім використовуватиме її з пам'яті. Єдина причина, що ОС буде робити реальний IO диска, це те, що йому потрібно прочитати сторінку, яка вже не в пам'яті, або якщо на неї записана сторінка (у такому випадку ви, мабуть, хочете, щоб вона була збережена на диску).

Однією з переваг такого способу є те, що вам не доведеться завантажувати весь жорсткий диск у пам'ять, що корисно, якщо він не підходить, а також означає, що ви не витрачаєте час на читання файлів, на які не ваші програми потреба. Ще одна перевага полягає в тому, що кеш-пам'ять може бути викинута всякий раз, коли ОС потребує більше пам’яті (краще, щоб ваш наступний диск читався трохи повільніше, ніж для того, щоб ваші програми виходили з ладу, оскільки у них немає пам’яті). Крім того, корисно, що користувачам не потрібно вручну вирішувати, що повинно бути в ramdisk чи ні. Що б ви не використовували, вони автоматично зберігатимуться в основній пам'яті.

Якщо у вас багато пам’яті, але ваші програми працюють не так швидко, як можна було б очікувати, є хороший шанс, що вони повільніше, оскільки вони працюють безпечно. Наприклад, SQLite швидше набирає порядку, якщо ви скажете не чекати завершення запису, але ваша база даних буде повністю порушена, якщо ви не вимкнете її чисто.

Крім того, /tmpце звичайний ramdisk на дистрибутивах Linux, оскільки це нормально, якщо ці дані втрачаються. Все ще є дебати з приводу того, чи це гарна ідея, адже якщо надходить занадто багато даних /tmp, у вас може залишитися пам'ять.

Як зазначає Алан Шутко у коментарі до цього питання, оперативна пам'ять насправді не є дешевою.

Ось декілька даних даних. Коли я шукаю в Google 4 Гб оперативної пам’яті, 64 ГБ SSD та 1 ТБ жорсткого диска (механічний жорсткий диск), ось які витрати я бачу (це на 25 серпня 2013 року):

• 4 ГБ оперативної пам'яті = $ 32 - $ 36 => ОЗУ = ~ 8 доларів за ГБ

• 64 ГБ SSD = $ 69 - $ 76 => SSD = ~ 1 долар за ГБ

• 1 ТБ HDD = 80 $ => HDD = $ 0,08 за ГБ

Ого! Жорсткі диски в 100 разів дешевше ОЗУ! А SSD на 8 разів дешевше, ніж оперативна пам’ять.

(Крім того, як вказувалося в інших відповідях, оперативна пам'ять за своєю суттю є мінливою, тому вам потрібна інша форма постійного зберігання.)

Я виконую всі операції читання / запису для створення вмісту в дисках оперативної пам'яті на своїй локальній машині. Я також зберігаю там свої папки журналів MongoDB, а також мої компілятори та інтерпретатори Python та стандартну бібліотеку. Цей диск зберігається при відключенні та відновлюється при запуску. Другий диск оперативної пам’яті, який я використовую, становить 64 мегабайти, і всі папки кешу мого веб-браузера вказують туди; що людина втрачається після вимкнення, і сполохає себе, коли вона повна.

Використовувати правильні інструменти для роботи, я думаю, було б відповіддю, яке я вам даю. Я генерую дані на 30-1000x швидше за допомогою оперативної пам’яті, ніж на 7200 об / хв Western Digital.

Це програма, яку я використовую: http://www.romexsoftware.com/en-us/primo-ramdisk/

... а коли 32гг Рама менше 200 доларів, я не бачу, чому це не стає більш поширеним.

Так, це передумова багатьох баз даних в пам'яті, які з'являються на ринку. Один із прикладів - SAP HANA. Ідея полягає в тому, що оперативна пам’ять дешева і з точки зору продуктивності операції читання / запису на оперативній пам'яті в 1000 разів швидше, ніж операції на диску. Отже, більшість даних зберігається в оперативній пам'яті, а потім ви визначаєте стратегію старіння даних, за допомогою якої старі дані рециркулюються назад в холодне сховище (тобто на диск).

Коротке пояснення :

Перший раз, коли програма виконується, вона передається з жорсткого диска або мережі в оперативну пам'ять. Тож, не хвилюйся, ти вже це робиш.

Але, як правило, існує не один файл програми / процесу, і є деякі операції вводу / виводу, орієнтовані на жорсткий диск або мережу (інші файли програми або інші операції вводу / виводу з системою тощо), які можуть уповільнити ваш застосування. Вони можуть бути спрямовані на RAM-диск, але ви повинні врахувати, що RAM-диск видаляється при відключенні живлення і повинен бути заповнений знову при запуску.

І оперативна пам’ять не така дешева, як представлено у питанні. Ви повинні враховувати не тільки вартість оперативної пам’яті, але й вартість робочої оперативної пам’яті, включаючи розетки на материнській платі (вони обмежені / рідкісні і, таким чином, більш цінні) та вартість втрачених даних, коли потужність знижується.

Наприклад, комп’ютер з 1 ТБ жорсткого диска можна купити дешево, і це стосується домашніх обчислень, а комп'ютер з 1 ТБ оперативної пам’яті знаходиться в ряді суперкомп'ютерів. (але Intel працює над чимось середнім діапазоном: http://vr-zone.com/articles/more-on-xeon-e5-terabyte-of-ram-even-at-midrange-/14366.html )

Це ВЕЛИКЕ запитання, і я вважаю, що відповіді є захоплюючими. Я буду коментувати це як DBA Oracle, і мої відповіді є СПЕЦИФІЧНИми для бази даних Oracle. Це основна помилка, яку багато людей роблять під час роботи з Oracle. Я не впевнений, чи це стосується і інших програм. Це не повинно бути поза темою, а означає спеціалізовану відповідь.

Коли ви налаштовуєте продуктивність за допомогою Oracle, ви дійсно прагнете усунути вузькі місця. Хоча більшість із нас цього не каже, вона базується на Теорії обмежень: https://en.wikipedia.org/wiki/Theory_of_constraints

Пам'ять може не бути вашим вузьким місцем. Oracle має складні механізми управління пам’яттю, а просто збільшення пам’яті насправді може уповільнити ситуацію, якщо в інших місцях є вузьке місце. Дозвольте навести один приклад, який ДУЖЕ поширений.

Запитання здаються повільними. Консенсус полягає в тому, що якщо ми збільшуємо оперативну пам’ять, ми повинні збільшити час відповіді на запити, оскільки пам'ять швидше, ніж диск. Ну ... Ось як Oracle обробляє управління пам'яттю для даних. Oracle має різноманітні місця пам'яті, які розподіляються під конкретні обов'язки. Так ви зможете збільшити ці спогади. Область, яка використовується для даних, називається "кеш-пам'яттю". Це низка пов’язаних списків (кількість їх, як правило, збільшується з кожною версією). Кожен раз, коли під час запиту на диску виявляється блок на диску, на ньому запускається хеш-алгоритм, щоб визначити, у який список його слід вставити. Де розмістити його в списку, заснований на алгоритмі підрахунку дотиків (пояснено на веб-сайті підтримки Oracle, тому вам доведеться платити, щоб отримати його ... це не дуже важливо).

ЗАРАЗ, коли ви запускаєте запит, Oracle виймає засувку в ланцюзі буфера, яку ви шукаєте в той час. Цей затвор (зауважте: це не замок. Google "фіксатор", якщо ви не знаєте різниці) блокує всі інші операції в цьому ланцюзі протягом тривалості вашого читання. Таким чином, він блокує читання AND записи (це зовсім інше, ніж Oracle, який стверджує, що блокування не блокує читання).

Це необхідно, оскільки, читаючи блок у ланцюжку, Oracle переміщує його навколо того, як часто його "запитують". Більш часто запитувані блоки переміщуються до верху, а рідше запитувані блоки залишаються внизу та старіють. Ви не можете провести 2 сеанси, читаючи пов'язаний список і переміщуючи блоки навколо, або ви натиснете на покажчики, які вказують на неіснуючі місця.

Коли ви збільшуєте об'єм пам'яті, ви збільшуєте розмір кожного пов'язаного списку. Це збільшує час, необхідний для читання списку. Один поганий запит або складний запит можуть робити десятки тисяч або навіть мільйони зчитування зв'язаних списків. Кожне зчитування швидко, але кількість їх призводить до знятих засувок, і вони блокують інші сеанси. Oracle називає це "логічним IO" (або отриманням буфера чи іншим матеріалом. Цей мов є специфічним для Oracle і може означати щось інше в інших частинах ІТ).

Отже, якщо список довший і у вас дійсно поганий SQL, тоді оператори SQL будуть тримати свої засувки довше. Збільшення пам’яті може час від часу знижувати продуктивність. Здебільшого цього не відбудеться. Люди витратять багато грошей і не бачать користі. Незважаючи на це, бувають випадки, коли в кеш-пам'яті буфера потрібно більше пам’яті, але ви повинні правильно визначити вузьке місце, щоб знати, чи підходить це. Я не можу обговорити, як проаналізувати це в цій публікації. Дивіться форуми DBA. Деякі люди там обговорюють це. Він досить складний.

Хтось має конкретні приклади з іншими програмами, де це може статися? Існує приголомшлива ділова книга під назвою «Мета», в якій обговорюється можливість зменшення обмежень на заводі. Цей процес дуже схожий на те, що роблять Oracle DBA при оцінці проблем продуктивності. Це часто стандартне читання в програмах MBA. Це дуже цінно читати для ІТ-професій.

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

ОЗУ може бути дешевим, але не таким дешевим, як традиційне зберігання.

У мене жорсткий диск на 3 ТБ (99 доларів): котирування на жорсткому диску

І вам знадобиться 48 з них за 3 ТБ (719 доларів) кожен: Оперативна пам'ять

Це складе 34,512 доларів проти 99 доларів. Не кажучи вже про ціну обладнання, необхідного для роботи 3 ТБ оперативної пам’яті.

Це насправді робиться в деяких сценаріях. Якщо у вас стек операційної системи / додатків досить малий, ви можете запустити його повністю в оперативній пам'яті. Звичайно, у нього є всі недоліки, які має прийнята відповідь. Але це можливо і буває.

Погляньте на Puppy Linux, популярний дистрибутив Linux. Про їх роботу, як це працює, йдеться про роботу з оперативної пам’яті: http://puppylinux.org/wikka/howPuppyWorks

Я думаю, що на відповідь частково можна відповісти так:

Приміщення:

• Тільки той тип оперативної пам’яті дешевий, який виробляється і продається у великих кількостях
• Виробники оперативної пам’яті хочуть продати свій товар.
• низькі ціни вимагають продажу великих обсягів, щоб отримати прибуток
• велика база користувачів використовує усталену технологію пам'яті
• Новій технології пам’яті потрібні роки, щоб їх широко застосувати
• Слоти для пам'яті сильно обмежені у дедалі менших пристроях зазначеної бази даних
• мобільні технології зростають
• щонайменше 0,1% 1Bil. Користувачі ПК можуть вибрати для 128 Гб оперативної пам’яті або більше (здогадки)
• оновлення технологій, які користуються великим попитом, приносить більший прибуток, ніж нові покоління технологій

Враховуючи обмежену кількість слотів для пам’яті, важливе рішення випускається у вигляді більш високих мікросхем пам'яті з меншими внутрішніми розмірами та / або 3-х стекових. Обидва процеси прогресували так, як очікувалося протягом останніх 36+ місяців.

Отже, питання: " Максимальний об'єм пам'яті DDR3 " або семантично: " DDR3, чому немає модулів пам'яті більше 16 ГБ "

І відповідь:

Стандарт DDR3 дозволяє чіп-ємністю 512 мегабіт до 8 гігабітів, що ефективно дозволяє максимальний розмір модуля пам'яті 16 гігабайт ( src )

DDR4 змінить це, як зазначено в цій технологічній карті:

Результат:

• напівзаглушений ринок пам’яті
• Екстравагантність Apple Macbook Pro зупиняється на пошкоджених 16 Гб
• більший попит на хмарні або віддалені сервіси (для розміщення цих віртуальних машин та баз даних InMemory багато розробників та інженерів так само щасливо працюватимуть на місцях)
• ... ???

Деякі застереження до ретельної публікації Хеннеса:

• Загальна оперативна пам’ять (DDR3) для настільних ПК є дешевою, але не зовсім такою дешевою : достатньо дешева, щоб певні люди могли придбати її через обсяг даних, що потребують великих даних.
• ОЗП втрачає свій вміст при відключенні живлення : люди вирішували важчі проблеми, ніж енергонезалежна пам'ять. Про це свідчать патенти та рішення щодо "поводження з летючою пам'яттю" з 2010 року.
• Оперативна пам’ять використовує більше енергії : вибірково вимикає невикористану пам'ять (банки) в мобільних пристроях. Також блідістю від 1 до 2 Вт порівняно з графічними процесорами 800 Вт
• вам знадобиться багато розеток DIMM : чіп-технологія все ще просунулася як завжди, тобто варіант більш високих чіпів пам’яті не просто існує, але виробники чіпів із задоволенням продадуть їх вам у великій кількості
• вам також знадобиться оперативна пам'ять, щоб запустити ваші програми в : True. Але pkr298передбачається, що вся ОС і програми завантажуються в оперативну пам’ять, а не в тому, що вона повинна скасувати жорсткий диск / SSD

Ви насправді праві. Найближчим часом усі сховища та пам’ять будуть у формі на нано-барі. NRAM - це в основному "механічні" комутатори, які мають ширину декількох атомів, йому не потрібен струм для підтримки стану, тому він є енергоефективним і не потрібно його охолоджувати, а тому що комутатори такі малі, щільність дуже висока і це добре з двох причин: одна - доступ до пам'яті дуже швидкий, і ви зможете мати терабайти даних на маленьких пристроях, таких як мобільний телефон. якщо ви хочете прочитати більше, дивіться це: http://www.nantero.com/mission.html і це http://en.wikipedia.org/wiki/Nano-RAM

Як зазначають інші, оперативна пам'ять є мінливою і приблизно нагадує 10 разів вартість SSD-дисків.

Тим НЕ менше, є IS продукт, що там йде досить близько до того , що ви описуєте , - до жаль , я не можу згадати назву.

Що це - накопичувач на базі оперативної пам’яті (IIRC макс. 64 Гб) разом із CF-карткою та акумулятором. Коли ви вмикаєте систему, вона копіює вміст CF-картки в оперативну пам’ять (я вважаю, що подання запитів із CF-картки, якщо вони ще не завантажені.) При відключенні вміст ОЗУ копіюється на карту CF- - акумулятор достатньо великий, щоб дозволити це закінчити до виснаження.

Це не дешево.