存储设备 | dslztx

一、存储设备分类

存储设备包括有：“硬盘”、“内存”、“寄存器”、“缓存”和“缓冲”等。需要注意的是，有些存储设备常被归类到其他类别，比如“寄存器归类到CPU”，“CPU/CPU核内高速缓存归类到CPU”，“磁盘写缓冲区归类到磁盘”，但从本质上来说，它们的确属于存储设备。

1.1、硬盘

可分为：机械硬盘，固态硬盘。

1.2、内存

内存的特点是“成本小于高速缓存大于硬盘，容量大于高速缓存小于硬盘，速度小于高速缓存大于硬盘”。

1.3、寄存器

位于CPU。

1.4、缓存和缓冲

缓存和缓冲的区别是：假如设备之间不存在存取速度鸿沟，那么缓存就没有存在的必要，比如当内存的存取速度跟高速缓存一样快时，高速缓存就没有存在的价值；但是缓冲在可预见的将来仍然具有存在的必要，因为时序请求流量天然需要进行整形，以延长目标设备的寿命。

1.4.1、缓存

英文名：Cache。
用途：基于“时间局部性”和“空间局部性”原理，弥补高速设备和低速设备之间的存取速度鸿沟，提高存取速度。
常见实际应用：

高速缓存，CPU Cache
TLB，Translation Lookaside Buffer，虽然英文名称中含有“Buffer”，但实际上却是一个为加快虚地址到物理地址转换过程的缓存

1.4.2、缓冲

英文名：Buffer。
用途：主要用于流量整形，即把突发大数量较小规模的I/O整理成平稳小数量较大规模的I/O，以减少对目标设备的请求次数。比如“写一份文件数据到磁盘，先将文件数据写到磁盘缓冲区，在满足一定条件（基于累积数据量或者基于时间周期）后，再将磁盘缓冲区内的数据写到磁盘，如果写一个字节就要直接写到磁盘，那么磁盘的寿命很快就会耗尽”，“消息队列本质上也可以认为是一个缓冲”。
常见实际应用：