Ich lese William Stallings'Betriebssysteme: Interna und Designprinzipien (Siebte Ausgabe), und eine Passage über die Speicherhierarchie hat mich verwirrt. Was meint der Autor, wenn er von „höheren Kosten pro Bit“ spricht?
Der entsprechende Absatz auf Seite 24 lautet wie folgt:
Wie zu erwarten, gibt es einen Kompromiss zwischen den drei Hauptmerkmalen des Speichers: nämlich Kapazität, Zugriffszeit und Kosten. Zur Implementierung von Speichersystemen werden verschiedene Technologien verwendet, und über dieses Spektrum von Technologien hinweg gelten die folgenden Beziehungen:
- Schnellere Zugriffszeit, höhere Kosten pro Bit
- Höhere Kapazität, geringere Kosten pro Bit
- Größere Kapazität, langsamere Zugriffsgeschwindigkeit
Ich verstehe, dass die Zugriffszeit umso langsamer ist, je weiter man in der Pyramide der Speicherhierarchie nach unten geht.
Beispielsweise sind die Zugriffszeiten einer Magnetplatte oder SSD-Karte langsamer als die der CPU-Register, des Cache oder des RAM.
Aber was bedeutet es, wenn „die Kosten pro Bit höher sind“? Werden andere Prozesse verlangsamt, wenn sie auf diesen Speicher zugreifen? Das scheint kontraintuitiv, da die Zugriffszeiten ja schneller sein sollen? Nehmen sie einfach mehr Platz ein und es ist deshalb weniger davon vorhanden?
Antwort1
Die Kosten pro Bit sind die monetären Kosten (also in Dollar und Cent) pro Speichereinheit, das ist alles, also eine Art zu sagen „vorausgesetzt, die erforderliche Speichermenge ist gleich“. (Sie könnten genauso gut die Kosten pro Gigabyte Speicher nennen – aber die Erwähnung der Größe impliziert einen Anwendungsfall. Ein Bit ist wohl die kleinste Menge, die gespeichert werden kann.)
Antwort2
DerKosten pro Bitist einfach der Preis, den Sie für eine bestimmte Speichermenge zahlen müssen.
Wenn eine bestimmte Menge Speicher der Marke X 20 USD kostet und dieselbe Menge Speicher der Marke Y 25 USD, dann sind die Kosten pro Bit der Marke X günstiger. Die Unterschiede bei den Kosten pro Bit sind viel deutlicher, wenn man verschiedene Speicherarten (SRAM, DRAM, Flash, SSD usw.) vergleicht.
Antwort3
Zusätzlich zu diesen anderen Antworten, in denen zu Recht erwähnt wird, 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 10 $ kostet, wären das 10 $ (Kosten)/8192 Bits oder 0,001220703125 $ pro Bit. Wenn Sie einen Speicher mit einer schnelleren Zugriffszeit hätten, würde dieser vielleicht 20 $ kosten, in diesem Fall hätten Sie 0,00244140625 $ pro Bit.
Faster access time: $0.00244140625 cost per bit
Greater capacity: $0.001220703125 cost per bit
Antwort4
Insbesondere die CPU-Register sind der schnellste und teuerste Speichertyp. Sie beanspruchen den wertvollsten Platz im gesamten PC. Die verschiedenen Cache-Ebenen sind weiter von der eigentlichen Berechnung entfernt, und die Ausbreitungszeit elektrischer Signale wird zu einem wichtigen Faktor. Man kann nicht das ganze System aus Registern aufbauen.