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内存系统 - 缓存、DRAM和磁盘

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简介：
本课程深入探讨计算机系统的内存架构，涵盖缓存机制、DRAM技术和磁盘存储原理，助您全面理解数据访问与处理的核心技术。 《Memory Systems: Cache, DRAM, Disk》是第一本全面、系统地探讨整个存储层次结构的书籍，并且每一部分都详细阐述。这本书既可作为专家设计师的重要参考手册，又因其内容详尽而适合计算机设计领域的初学者阅读。随着内存技术在密度和性能上的提升以及新型内存设备提供的新特性选项不断增加，本书中提出的原理和方法论在未来几十年内仍将具有重要的实用价值。如果我在三十多年前开始职业生涯时就能有这样一本著作作为参考，那该多好啊。这本书无疑是一项里程碑式的出版物。向作者们致敬。

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  • 内存系统 - 缓存、DRAM和磁盘
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    本课程深入探讨计算机系统的内存架构，涵盖缓存机制、DRAM技术及磁盘存储原理，旨在帮助学生理解数据访问优化与性能提升策略。 现代计算机存储体系结构是一个复杂而全面的系统，它涵盖了从高速缓存到主内存再到外部存储设备的各种层次。该架构旨在优化性能、成本效益以及数据访问速度之间的平衡。 首先，在最接近处理器的部分是高速缓存（Cache），它的作用在于减少CPU等待时间以获取指令和数据的时间，通过将频繁使用的代码片段或数据复制到靠近中央处理单元的地方来实现这一目标。为了进一步提高效率，现代计算机通常配备有不同级别的缓存层次结构，从L1、L2直到可能的L3甚至更高层级。 接下来是主内存（RAM），用于存储正在运行的应用程序和操作系统所需的数据与代码段落。相比于高速缓存而言，虽然它的访问速度较慢但容量更大，并且能够提供更持久性的数据保存服务；也就是说，在断电之后信息不会丢失只是进入休眠状态而已。 最后则是外部存储设备如硬盘驱动器（HDD）或固态盘(SSD)，它们提供了长期的数据保留能力。这些介质通常用于存放操作系统安装文件、应用程序以及个人文档等重要资料，尽管读写速度相较于内存和高速缓存会慢很多但其容量巨大可以满足大量数据的需要。 综上所述，现代计算机存储体系结构通过采用多层次的设计策略来实现高效的运行状态，并不断向着更高性能及更低延迟的目标迈进。
     
  • 内存系统 - 缓存、DRAM和磁盘
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    本课程深入探讨计算机系统的内存架构，涵盖缓存机制、DRAM技术和磁盘存储原理，助您全面理解数据访问与处理的核心技术。 《Memory Systems: Cache, DRAM, Disk》是第一本全面、系统地探讨整个存储层次结构的书籍，并且每一部分都详细阐述。这本书既可作为专家设计师的重要参考手册，又因其内容详尽而适合计算机设计领域的初学者阅读。随着内存技术在密度和性能上的提升以及新型内存设备提供的新特性选项不断增加，本书中提出的原理和方法论在未来几十年内仍将具有重要的实用价值。如果我在三十多年前开始职业生涯时就能有这样一本著作作为参考，那该多好啊。这本书无疑是一项里程碑式的出版物。向作者们致敬。
     
  • 虚拟硬盘缓存与内存技术
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    《虚拟硬盘缓存与内存技术》一书深入探讨了利用系统内存加速硬盘读写的策略和技术，旨在提高计算机的数据处理效率和响应速度。 内存虚拟硬盘缓存的操作方法及软件可以帮助加快系统运行速度。
     
  • DRAM和NAND是什么？详解内存与硬盘的区别
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    本文详细解释了DRAM（内存）和NAND Flash（固态硬盘）的概念及其区别，帮助读者理解两者在计算机中的不同作用。 如今随着手机的普及，我们经常会遇到这样的笑话：“Q：你的手机内存多大？A：128GB”。实际上提问者想知道的是手机存储容量的大小，而回答者也按照约定俗成的方式给出了答案。下面让我们一起看看重写后的这段文字： 现在由于手机越来越普遍，因此常常会听到有人开玩笑说：“请问你的手机内存有多大？”对方通常会回答：“128GB。”其实问的人是想了解手机的存储空间容量大小，而答话者也习惯性地用这种方式来回应问题。
     
  • JEDEC-HBM2（高带宽内存DRAM）
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    JEDEC-HBM2是一种高性能的动态随机存取存储器技术，采用堆叠式设计和多芯片封装，显著提升了数据传输速率与内存容量，广泛应用于高性能计算、图形处理等需要大量数据吞吐的应用领域。 JEDEC（联合电子器件工程委员会）是半导体行业的国际标准化组织，致力于推动技术进步与应用发展。其标准及出版物被公认为行业权威指南，在消除制造商与消费者之间的误解、促进产品互换性改进以及帮助快速选择合适产品的过程中发挥着重要作用。 HBM2 (高带宽存储器 DRAM) 是JEDEC制定的第二代高性能内存标准，设计用于满足计算密集型和数据量大的应用需求。它具有以下主要特点： - 高带宽：高达每秒256GB的数据传输速率。 - 低功耗：适合节能要求严格的系统环境使用。 - 高存储密度：单个堆栈可达8GB容量。 HBM2的应用领域广泛，包括但不限于高性能计算（如科学模拟、大数据分析和机器学习）、数据密集型应用（例如数据中心与云计算服务）以及人工智能技术等。其优势在于能够提供高带宽的同时保持低能耗，并且具有较高的存储密度以支持各类复杂运算任务的要求；此外HBM2还具备良好的兼容性，易于集成到各种处理器及内存架构中。 JEDEC的标准化工作遵循严格的程序和规则来确保公正、可靠与一致性。任何想要采用或实施HBM2标准的企业和个人都需依据这些规定来进行操作，并可通过多种途径获取相关规范文档，例如在线下载或者购买纸质版本等渠道获得所需资料。 综上所述，HBM2作为半导体行业中的重要技术标准之一，在推进高性能计算和数据密集型应用领域的发展方面扮演着关键角色。
     
  • 在Linux下释放缓存内存
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    本文介绍如何在Linux系统中手动释放被用作缓存的内存，包括使用命令行工具操作相关文件的方法。 在Linux环境下频繁存取文件会导致物理内存迅速被占用。即使程序结束后，内存也不会正常释放，而是继续作为缓存使用。这个问题有很多人在讨论，但目前还没有找到很好的解决方法。接下来我来谈谈这个情况。
     
  • VC获取Windows系统运行内存、CPU占用和磁盘信息
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    本工具利用VC编写，能够实时监测并显示Windows操作系统中的关键硬件信息，包括可用内存总量、各进程CPU使用率及磁盘空间情况。适合开发者和技术爱好者深入研究系统资源管理与优化。 这段文字描述了一个长期运行的系统监控程序，用于获取系统的名称、运行内存、磁盘以及CPU占用情况的信息。该程序可以定时对系统进行监测，并且允许用户自行配置信息采集的时间间隔。希望这个工具能够为新手提供一些帮助。
     
  • 利用Shell脚本收集系统CPU、内存、磁盘和网络数据
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    本项目通过编写Shell脚本来自动监测Linux系统的性能指标，包括CPU使用率、内存占用情况、磁盘空间以及网络流量等关键信息。 本段落主要介绍了如何使用Shell脚本来收集系统的CPU、内存、磁盘和网络等相关信息。有需要的读者可以参考此内容。
     
  • Cache2K内存缓存解决方案.zip
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    Cache2K是一款高性能、可配置的Java内存缓存库，适用于需要高效数据存储和访问的应用场景。此压缩包包含了其最新版本及文档资料。 Cache2k 是一个性能优越的成熟内存缓存解决方案。
     
  • Linux页面缓存与内存使用
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    本页介绍Linux操作系统中页面缓存机制及其对系统内存使用的影響，帮助读者理解如何优化内存管理。 在Linux系统中，通常使用`free`命令来查看内存的使用情况。该命令主要从`/proc/meminfo`文件读取内存数据，并进行简单处理后展示给用户。通过查阅`free`命令的手册可以了解各个字段的具体含义。 - `total`: 系统总的内存大小（包括物理内存和交换分区） - `used`: 已使用的内存，计算方式为：总内存量减去未使用、缓存及缓冲区的内存 - `free`: 未被使用的内存 - `shared`字段通常显示为“t”