Se la RAM è economica, perché non cariciamo tutto sulla RAM ed eseguiamo da lì?

La RAM è economica e molto più veloce degli SSD. È solo volatile. Quindi perché i computer non hanno MOLTA RAM e, all'accensione, caricano tutto sulla RAM dal disco rigido / SSD e eseguono tutto da lì, supponendo che non sia necessario persistere nulla al di fuori della memoria? I computer non sarebbero molto più veloci?

Naturalmente, l'attuale sistema operativo potrebbe non supportarlo affatto, ma c'è qualche motivo per cui la RAM non viene utilizzata in questo modo?

Esistono alcuni motivi per cui la RAM non viene utilizzata in questo modo:

1. La RAM desktop comune (DDR3) è economica, ma non così economica. Soprattutto se si desidera acquistare moduli DIMM relativamente grandi.
2. La RAM perde il suo contenuto quando viene spenta. Pertanto, è necessario ricaricare il contenuto all'avvio. Supponiamo che tu usi un disco RAM di dimensioni SSD di 100 GB, ciò significa un ritardo di circa due minuti mentre 100 GB vengono copiati dal disco.
3. La RAM consuma più energia (diciamo 2-3 watt per DIMM, più o meno come un SSD inattivo).
4. Per usare così tanta RAM, la tua scheda madre avrà bisogno di molti socket DIMM e le relative tracce. Di solito questo è limitato a sei o meno. (Più spazio sulla scheda significa più costi, quindi prezzi più alti.)
5. Infine, avrai anche bisogno di RAM per eseguire i tuoi programmi, quindi avrai bisogno delle normali dimensioni della RAM per funzionare (ad esempio 18GiB e abbastanza per archiviare i dati che prevedi di utilizzare).

Detto questo: Sì, esistono dischi RAM. Anche come scheda PCI con prese DIMM e come apparecchi per IOps molto elevati. (Utilizzato principalmente nei database aziendali prima che SSD diventasse un'opzione). Queste cose non sono economiche però.

Ecco due esempi di schede disco RAM di fascia bassa che sono entrate in produzione:

Si noti che esistono molti altri modi per farlo oltre a creare un disco RAM nella memoria di lavoro comune.

Puoi:

1. Utilizzare un'unità fisica dedicata per esso con memoria volatile (dinamica). O come dispositivo o con un'interfaccia SAS, SATA o PCI [e].
2. Puoi fare lo stesso con l'archiviazione con batteria di backup (non è necessario copiare i dati iniziali in esso poiché manterrà il suo contenuto finché l'alimentazione di backup rimane valida).
3. È possibile utilizzare RAM statiche anziché DRAM (più semplici, più costose).
4. È possibile utilizzare Flash o altri dispositivi di archiviazione permanenti per conservare tutti i dati (Attenzione: il flash di solito ha un numero limitato di cicli di scrittura). Se usi Flash come solo memoria, ti sei appena spostato su SSD. Se si memorizza tutto nella RAM dinamica e si salva sul backup flash allo spegnimento, si torna alle appliance.

Sono sicuro che ci sia molto altro da descrivere, da Amiga RAD: reimpostare i dischi RAM sopravvissuti su IOPS, indossare il livellamento e Gd sa cosa. Tuttavia, taglierò questo breve ed elencherò solo un altro elemento:

Prezzi DDR3 (attuale DRAM) rispetto ai prezzi SSD:

• DDR3: € 10 per GiB o € 10.000 per TiB
• SSD: significativamente inferiore. (Circa 1/4 a 1/10).

I sistemi operativi lo fanno già, con la cache della pagina :

Nell'informatica, una cache di pagina, spesso chiamata cache del disco, è una cache "trasparente" di pagine supportate dal disco mantenute nella memoria principale (RAM) dal sistema operativo per un accesso più rapido. Una cache di pagina è generalmente implementata nei kernel con la gestione della memoria di paging ed è completamente trasparente per le applicazioni.

Quando leggi una pagina da un disco, il tuo sistema operativo caricherà quei dati in memoria e li lascerà lì fino a quando non avrà un uso migliore per quella memoria. Se si dispone di memoria sufficiente, il sistema operativo leggerà ogni pagina una sola volta, quindi la utilizzerà dalla memoria da quel momento in poi. L'unico motivo per cui il sistema operativo eseguirà l'IO del disco reale è se deve leggere una pagina che non è già in memoria o se viene scritta una pagina (nel qual caso, si presume che si desideri salvarla sul disco).

Un vantaggio di fare le cose in questo modo è che non è necessario caricare l'intero disco rigido in memoria, il che è utile se non si adatta, e significa anche che non perdi tempo a leggere i file che le tue applicazioni non bisogno. Un altro vantaggio è che la cache può essere scartata ogni volta che il sistema operativo ha bisogno di più memoria (è meglio che il tuo prossimo disco sia leggermente più lento, piuttosto che avere i programmi in crash perché hanno memoria insufficiente). Inoltre, è utile che gli utenti non debbano decidere manualmente cosa dovrebbe essere nel ramdisk o meno: qualunque cosa tu usi più spesso verrà automaticamente conservata nella memoria principale.

Se hai molta memoria, ma le tue applicazioni non sono in esecuzione come ti aspetteresti, ci sono buone probabilità che siano più lente perché funzionano in sicurezza. Ad esempio, SQLite è più veloce degli ordini di grandezza se gli dici di non attendere il completamento delle scritture, ma il tuo database sarà completamente rotto se non lo spegni in modo pulito.

Inoltre, di /tmpsolito è un ramdisk su distribuzioni Linux, perché va bene se i dati vengono persi. C'è ancora qualche dibattito sul fatto che sia una buona idea, perché se si scrivono troppi dati /tmp, si può esaurire la memoria.

Come sottolinea Alan Shutko nel suo commento sulla domanda, la RAM non è in realtà economica.

Ecco alcuni punti dati. Quando cerco su Google 4 GB RAM, 64 GB SSD e 1 TB HDD (disco rigido meccanico), ecco i costi che vedo (questo è per il 25 agosto 2013):

• 4 GB RAM = $ 32 - $ 36 => RAM = ~ $ 8 per GB

• 64 GB SSD = $ 69 - $ 76 => SSD = ~ $ 1 per GB

• HDD da 1 TB = $ 80 => HDD = $ 0,08 per GB

Whoa! Gli HDD sono 100 volte più economici della RAM! E gli SSD sono 8 volte più economici della RAM.

(Inoltre, come sottolineato in altre risposte, la RAM è intrinsecamente volatile e quindi è necessaria un'altra forma di archiviazione persistente.)

Faccio tutte le mie operazioni di lettura / scrittura immediate per la generazione di contenuti nei dischi RAM sul mio computer locale. Conservo anche le mie cartelle di journaling MongoDB, così come i miei compilatori e interpreti Python e la mia libreria standard. Questo disco viene salvato all'arresto e ripristinato all'avvio. Il secondo disco RAM che utilizzo è 64 megabyte e tutte le cartelle cache del mio browser Internet puntano lì; quello si perde allo spegnimento e si arrossisce quando è pieno.

Utilizzare gli strumenti giusti per il lavoro, suppongo, sarebbe la risposta che ti do. Sto generando dati 30-1000 volte più veloci usando un disco RAM che sul mio Western Digital a 7200 giri / min.

Questo è il programma che sto usando: http://www.romexsoftware.com/en-us/primo-ramdisk/

... e quando 32 GB di Ram sono meno di $ 200, non vedo perché questo non sta diventando più comune.

Sì, questa è la premessa di molti database in memoria che stanno arrivando sul mercato. Un esempio è SAP HANA. L'idea è che la RAM sia economica e dal punto di vista delle prestazioni le operazioni di lettura / scrittura sulla RAM sono 1000 volte più veloci delle operazioni su disco. Quindi la maggior parte dei dati viene mantenuta nella RAM e quindi si definisce una strategia di invecchiamento dei dati mediante la quale i vecchi dati vengono riciclati in celle frigorifere (ad es. Disco).

Breve spiegazione :

La prima volta che un'applicazione viene eseguita, viene trasferita dal disco rigido o dalla rete alla RAM. Quindi, non preoccuparti, lo fai già.

Ma, di solito, non esiste un solo file di applicazione / processo e ci sono alcune operazioni di I / O destinate al disco rigido o alla rete (altri file dell'applicazione o altre operazioni di I / O con il sistema ecc.) Che possono rallentare applicazione. Questi potrebbero essere indirizzati al disco RAM, ma è necessario considerare che il disco RAM si elimina allo spegnimento e deve essere riempito nuovamente all'avvio.

E la RAM non è così economica come presentato nella domanda. Dovresti contare non solo il costo della RAM, ma anche il costo della RAM funzionante, inclusi i socket sulla tua scheda madre (quelli sono limitati / rari e quindi più preziosi) e il costo della perdita di dati, quando la corrente si sta esaurendo.

Ad esempio, un computer con HDD da 1 TB potrebbe essere acquistato a buon mercato e si tratta di home computing, un computer con 1 TB di RAM è in gamme di supercomputer. (ma Intel sta lavorando a qualcosa di medio raggio: http://vr-zone.com/articles/more-on-xeon-e5-terabyte-of-ram-even-at-midrange-/14366.html )

Questa è una GRANDE domanda e trovo le risposte affascinanti. Ho intenzione di commentare questo come un DBA Oracle e le mie risposte sono SPECIFICHE per il database Oracle. Questo è un grave errore che molte persone fanno quando lavorano con Oracle. Non sono sicuro che ciò si applichi anche ad altre applicazioni. Questo non è pensato per essere fuori tema, ma è inteso come una risposta specializzata.

Quando ottimizzi le prestazioni con Oracle, stai davvero cercando di eliminare i colli di bottiglia. Sebbene la maggior parte di noi non lo dica, si basa sulla teoria dei vincoli: https://en.wikipedia.org/wiki/Theory_of_constraints

La memoria potrebbe non essere il collo di bottiglia. Oracle ha meccanismi complessi per la gestione della memoria e solo aumentare la memoria può effettivamente rallentare le cose se altre aree sono dovute al collo di bottiglia. Lascia che ti faccia un esempio MOLTO comune.

Le query sembrano lente. Il consenso è che se aumentiamo la RAM, dovremmo aumentare i tempi di risposta delle query poiché la memoria è più veloce del disco. Bene ... Ecco come Oracle gestisce la gestione della memoria per i dati. Oracle ha una varietà di posizioni di memoria allocate per compiti specifici. Quindi puoi aumentare questi ricordi. L'area utilizzata per i dati è denominata "cache buffer". Questa è una serie di elenchi collegati (il numero di essi tende ad aumentare con ogni versione). Ogni volta che viene trovato un blocco sul disco durante una query, un algoritmo hash viene eseguito su di esso per determinare in quale elenco incollarlo. Dove inserirlo nell'elenco si basa su un algoritmo di conteggio dei tocchi (spiegato sul sito di supporto Oracle, quindi devi pagare per ottenerlo ... non è molto importante).

TUTTAVIA, quando si esegue una query, Oracle elimina un blocco sulla catena di buffer che si cerca in quel momento. Questo LATCH (nota: questo non è un lucchetto. Google "aggancia" se non conosci la differenza) blocca tutte le altre operazioni su quella catena per la durata della tua lettura. Quindi blocca le letture E le scritture (questo è completamente diverso da Oracle che sostiene che i blocchi non bloccano le letture).

Ciò è necessario perché mentre leggi il blocco nella catena, Oracle lo sposta in base alla frequenza con cui viene "richiesto". I blocchi richiesti più frequentemente vengono spostati in alto e i blocchi richiesti più frequentemente vengono lasciati in basso e scaduti. Non puoi fare in modo che 2 sessioni leggano un elenco collegato e spostino i blocchi o colpirai i puntatori che puntano a posizioni inesistenti.

Quando si aumenta la dimensione della memoria, si aumenta la dimensione di ciascun elenco collegato. Ciò aumenta il tempo necessario per leggere l'elenco. Una singola query scadente o complessa può fare decine di migliaia o addirittura milioni di letture in elenchi collegati. Ogni lettura è veloce, ma il numero di esse porta a blocchi effettuati e questi bloccano altre sessioni. Oracle lo chiama "IO logico" (o buffer get o altre cose. Questo gergo è specifico di Oracle e potrebbe significare qualcos'altro in altre parti dell'IT).

Quindi, se l'elenco è più lungo e hai un SQL davvero scadente, le istruzioni SQL manterranno i loro fermi più a lungo. L'aumento della memoria può a volte RIDURRE le prestazioni. Il più delle volte, questo non accadrà. Le persone spenderanno molti soldi e non vedranno alcun beneficio. Detto questo, ci sono momenti in cui hai bisogno di più memoria nella cache del buffer, ma devi identificare correttamente il collo di bottiglia per sapere se questo è appropriato. Non posso discutere su come analizzare questo in questo post. Vedi i forum DBA. Alcune persone ne discutono lì. È piuttosto complesso.

Qualcuno ha esempi specifici con altri software in cui ciò può accadere? Esiste un fantastico libro di lavoro chiamato "The Goal" che discute di alleviare i vincoli in una fabbrica. Questo processo è molto simile a quello che fanno gli amministratori di database Oracle nel valutare i problemi di prestazioni. Spesso è una lettura standard nei programmi MBA. È molto utile leggere per le professioni IT.

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

La RAM può essere economica ma non economica come l'archiviazione tradizionale.

Ho un disco rigido da 3 TB ($ 99): preventivo HDD

E avrai bisogno di 48 di questi per 3 TB a ($ 719) ciascuno: Quote RAM

Ciò equivarrebbe a $ 34.512 contro $ 99. Per non parlare del prezzo dell'hardware necessario per eseguire 3 TB di RAM.

In realtà è fatto in alcuni scenari. Se lo stack di un sistema operativo / app è abbastanza piccolo, è possibile eseguirlo interamente nella RAM. Ovviamente ha tutti gli svantaggi della risposta accettata. Ma è possibile e succede.

Dai un'occhiata a Puppy Linux, una popolare distribuzione Linux. La loro pagina di funzionamento parla della corsa dalla RAM: http://puppylinux.org/wikka/howPuppyWorks

Penso che alla risposta parzialmente si possa rispondere come segue:

Premessa:

• Solo quel tipo di RAM è economico che viene prodotto e venduto in grandi quantità
• I produttori di RAM vogliono vendere il loro prodotto.
• prezzi bassi richiedono la vendita di grandi volumi per realizzare un profitto
• una base di utenti di grandi dimensioni utilizza una tecnologia di memoria consolidata
• la nuova tecnologia di memoria impiega anni per essere ampiamente adottata
• gli slot di memoria sono molto limitati nei dispositivi sempre più piccoli di detta base utente
• la tecnologia mobile sta aumentando
• almeno lo 0,1% di 1Bil. Gli utenti di PC potrebbero optare per almeno 128 GB di RAM (ipotesi)
• gli aggiornamenti tecnologici che sono molto richiesti generano un profitto maggiore rispetto alle nuove generazioni tecnologiche

Dato il numero limitato di slot di memoria, un'importante soluzione è rappresentata da chip di memoria più alti con dimensioni interne più ridotte e / o stacking 3D. Entrambi i processi sono progrediti come previsto negli ultimi 36+ mesi.

Quindi la domanda è: " Dimensione massima della memoria DDR3 " o semanticamente: " DDR3 perché non ci sono moduli di memoria superiori a 16 GB "

E la risposta è:

Lo standard DDR3 consente capacità di chip da 512 megabit a 8 gigabit, consentendo effettivamente una dimensione massima del modulo di memoria di 16 gigabyte ( src )

DDR4 cambierà questo, come indicato in questa mappa tecnologica:

Risultato:

• un mercato della memoria semi-deadlock
• La stravaganza di Apple Macbook Pro si ferma a misero 16 GB
• maggiore richiesta di servizi cloud o remoti (per ospitare quei database di macchine virtuali e InMemory molti sviluppatori e ingegneri gestiranno altrettanto bene localmente)
• ... ???

Alcuni avvertimenti per il post completo di Hennes:

• La RAM desktop comune (DDR3) è economica, ma non è così economica : abbastanza economica per alcune persone per comprarla a causa del loro background ad alta intensità di dati
• La RAM perde il suo contenuto quando è spenta : gli umani hanno affrontato problemi più difficili della memoria volatile. I brevetti e le soluzioni sulla "gestione della memoria volatile" dal 2010 ne sono la testimonianza.
• La RAM consuma più energia : disattiva selettivamente la memoria non utilizzata (banchi) nei dispositivi mobili. Anche 1W a 2W impallidisce rispetto alle GPU da 800W
• avrai bisogno di molti socket DIMM : la tecnologia dei chip è ancora progredita come al solito, il che significa che l'opzione di chip di memoria più alti non esiste, ma i produttori di chip li venderebbero felicemente in grande quantità
• avrai anche bisogno di RAM per eseguire i tuoi programmi in : True. Ma si pkr298presume che l'intero sistema operativo e i programmi siano caricati nella RAM, non che debba abolire il disco rigido / SSD

In realtà hai ragione nel prossimo futuro, tutta l'archiviazione e la memoria saranno nella forma su nano ram. NRAM è fondamentalmente interruttori "meccanici" con pochi atomi di larghezza, non ha bisogno di corrente per mantenere lo stato, quindi è efficiente dal punto di vista energetico e non ha bisogno di essere raffreddato e poiché gli interruttori sono così piccoli la densità è molto alta e questo è buono per due motivi, uno è che l'accesso alla memoria è molto veloce e sarai in grado di avere terabyte di dati su piccoli dispositivi come il cellulare. se ti piace leggere di più vedi questo: http://www.nantero.com/mission.html e questo http://en.wikipedia.org/wiki/Nano-RAM

Come altri hanno già detto, la RAM è volatile e qualcosa come 10 volte il costo degli SSD.

Tuttavia, ci È un prodotto là fuori che è molto vicino a quello che stai descrivendo - purtroppo non riesco a ricordare il nome.

Che cos'è un drive basato su RAM (IIRC max 64 gb) accoppiato con una scheda CF e una batteria. Quando si accende il sistema, copia il contenuto della scheda CF nella RAM (credo di servire le richieste dalla scheda CF se non sono ancora state caricate.) All'arresto il contenuto della RAM viene copiato sulla scheda CF- -la batteria è abbastanza grande da permettere che finisca prima che si esaurisca.

Non è economico.