Ich lese gerade die Betriebssysteme von William Stallings : Internals and Design Principles (Siebte Ausgabe) und eine Passage über die Speicherhierarchie hat mich verwirrt. Was bedeutet der Autor, wenn er von "höheren Kosten pro Bit" spricht?
Im entsprechenden Absatz auf Seite 24 heißt es:
Wie zu erwarten ist, gibt es einen Kompromiss zwischen den drei Schlüsselmerkmalen des Speichers: Kapazität, Zugriffszeit und Kosten. Eine Vielzahl von Technologien wird zum Implementieren von Speichersystemen verwendet, und für dieses Technologiespektrum gelten die folgenden Beziehungen:
- Schnellere Zugriffszeit, höhere Kosten pro Bit
- Höhere Kapazität, geringere Kosten pro Bit
- Höhere Kapazität, langsamere Zugriffsgeschwindigkeit
Ich verstehe, dass die Zugriffszeit umso langsamer ist, je tiefer Sie in der Pyramide der Speicherhierarchie stehen.
Eine Magnetplatte oder eine SSD-Karte hat langsamere Zugriffszeiten als die CPU-Register oder der Cache oder der RAM.
Aber was bedeutet es, dass es "höhere Kosten pro Bit" gibt? Verlangsamt es andere Prozesse, um auf diesen Speicher zuzugreifen? Das erscheint kontraintuitiv, da die Zugriffszeiten schneller sein sollen? Nehmen sie nur mehr Platz in Anspruch und es gibt weniger davon?
quelle
Antworten:
Die Kosten pro Bit sind die monetären Kosten (dh in Dollar und Cent) pro Speichereinheit, das ist alles, dh eine Art zu sagen, "vorausgesetzt, die benötigte Speichermenge ist gleich". (Sie können auch die Kosten pro Gig Speicher angeben - die Angabe der Größe impliziert jedoch einen Anwendungsfall. Ein bisschen ist wahrscheinlich die kleinste Menge, die gespeichert werden kann.)
quelle
Die Kosten pro Bit sind nur der Preis, den Sie für eine bestimmte Speichermenge zahlen müssen.
Wenn eine bestimmte Menge an Marke-X-Speicher 20 US-Dollar kostet und die gleiche Menge an Marke-Y-Speicher 25 US-Dollar kostet, hat Marke X bessere Kosten pro Bit. Die Unterschiede bei den Kosten pro Bit sind beim Vergleich verschiedener Speicherarten (SRAM, DRAM, Flash, SSD ...) viel ausgeprägter.
quelle
Zusätzlich zu diesen anderen Antworten, die zu Recht erwähnen, dass die Kosten pro Bit der Geldbetrag pro Bit sind:
Wenn Sie einen Speicher haben, der 1024 Bytes speichert, sind das 8192 Bits. Wenn dieser Speicher Sie 10 US-Dollar kosten würde, wären es 10 US-Dollar (Kosten) / 8192 Bit oder 0,001220703125 US-Dollar pro Bit. Wenn Sie Speicher mit einer schnelleren Zugriffszeit hätten, würde dies möglicherweise 20 USD kosten. In diesem Fall hätten Sie 0,00244140625 USD pro Bit.
quelle
Ich denke, dass andere Antworten fehlen, was Stallings über die beständige Beziehung zwischen den drei Szenarien sagt:
Nehmen wir an, Sie haben etwas Speicher, einen beliebigen Speicher, der 10 US-Dollar für einen 1-GB-Stick mit einer Zugriffszeit von 10 ns kostet ... also 10 US-Dollar pro GB.
Was Stallings sagt, ist, dass wenn Sie schnelleren Speicher möchten, dieser mehr kostet, sagen wir 15 USD pro 1 GB bei einer Zugriffszeit von 5 ns = 15 USD / GB - höhere Kosten pro Bit im Vergleich zum vorherigen Speicher.
Wenn Sie größere Sticks benötigen, kostet dies möglicherweise 15 US-Dollar für 2 GB. Diesmal werden die Kosten pro Bit gesenkt - 7,50 US-Dollar pro GB. Dieser größere Stick hat jedoch eine langsamere Zugriffszeit, z. B. 12 ns.
Es ist jedoch möglich, dass Sie eine Premium-Version des größeren Sticks erhalten, der noch eine Zugriffszeit von 10 ns hat. Dies würde jedoch noch mehr kosten - vielleicht 18 US-Dollar (9 US-Dollar / GB).
Wie Stallings sagt, "gibt es einen Kompromiss zwischen den drei Schlüsselmerkmalen des Speichers: Kapazität, Zugriffszeit und Kosten". Und er schlägt zu Recht vor, dass dies, wie dies derzeit der Fall ist, für frühere Technologien / Generationen von Speicher der Fall war und für zukünftige Speichertechnologien / Generationen der Fall sein wird.
[1 GB = (1024) (1024) (1024) (8) = 8589934592 Bits. Daher würden die tatsächlichen Kosten pro Bit für unseren 10-Dollar-Speicher (oben) 0,0000000012 US-Dollar pro Bit betragen.]
quelle
Insbesondere sind die CPU-Register der schnellste und teuerste Speichertyp. Sie nehmen die wertvollste Immobilie im gesamten PC ein. Die verschiedenen Ebenen der Caches sind weiter von der eigentlichen Berechnung entfernt, und die Laufzeit des elektrischen Signals spielt eine Rolle. Sie können nicht alles aus Registern zusammensetzen.
quelle