64位操作系统，64位CPU，加SSD硬盘，是不是就可以省去内存，让CPU直接读取硬盘里的数据？
这个想法很有趣，但答案是：不行，即使是64位系统、64位CPU加上SSD，也无法完全取代内存（RAM）。 让我来详细解释一下原因。
首先，我们得明白“内存（RAM）”和“硬盘（SSD）”在计算机工作中的角色是截然不同的。
内存（RAM）：高速的临时工作区
你可以把内存想象成你书桌上的工作台。当你需要处理文件、运行程序时，你会把相关的文件和工具搬到工作台上，这样你就可以快速地抓取和操作它们。内存就是CPU（中央处理器）的这个“工作台”。
速度： 内存的读写速度非常非常快。CPU每秒要处理亿万条指令，它需要能够瞬间访问到它需要的数据。如果它每次都要去硬盘里找，那效率简直是灾难性的。即使是速度最快的SSD，也远比内存慢得多。
易失性： 内存是“易失性”的，这意味着一旦断电，它里面的数据就会消失。这就像你收工后把工作台上的东西都收起来一样。
容量： 相对于硬盘来说，内存的容量通常要小很多。通常是几十GB到几百GB。
硬盘（SSD）：海量的长期存储库
硬盘则更像是你的文件柜或者储藏室。它能存储海量的数据，而且数据断电后依然保存。
速度： SSD虽然比传统的HDD（机械硬盘）快了几个数量级，但它仍然是计算机中相对较慢的存储介质。它存储和读取数据的过程比内存复杂得多，涉及到更多的物理步骤和电子传输。
非易失性： 数据存储在硬盘上是“非易失性”的，即使电脑关机，数据也不会丢失。
容量： 硬盘的容量通常非常大，可以达到几TB甚至更多。
为什么CPU不能直接读取SSD来代替内存？
1. 速度瓶颈： 这是最根本的原因。CPU的设计目标是极致的速度。它设计了极高的时钟频率和复杂的流水线，能够每秒钟执行数十亿甚至上百亿次操作。为了跟上CPU的步伐，CPU需要极快的访问速度。SSD的速度虽然快，但和内存比起来，还是一个巨大的鸿沟。如果CPU每次都需要等待SSD读取数据，它的效率将大打折扣，整个电脑会变得异常缓慢，甚至无法正常运行复杂的程序。这就像你让一个世界级运动员去搬砖一样，他再快也跑不过卡车。
2. 数据结构和寻址方式： CPU和内存之间有专门的高速总线和一套非常高效的寻址机制。CPU可以直接、快速地通过地址找到并读取内存中的数据块。而硬盘的寻址和数据组织方式与此不同，它更多地依赖于文件系统和更复杂的控制逻辑，无法像内存那样被CPU直接、低延迟地频繁访问。
3. 运行程序的机制： 当你运行一个程序时，操作系统会先把程序的可执行文件和所需的数据从硬盘加载到内存中。程序在运行时，CPU直接操作内存中的这些数据。操作系统负责管理哪些数据在内存中，哪些在硬盘上。如果把整个硬盘都当作内存来使用，那么数据存储和访问的逻辑就完全颠倒了，会引入巨大的延迟和管理上的复杂性。
64位系统和SSD的作用
64位系统和CPU： 它们主要解决了内存寻址范围的问题。32位系统最多只能寻址大约4GB的内存，而64位系统理论上可以支持远超这个数量级的内存（TB级别）。这意味着你可以在电脑上安装和使用更多的内存，让更多数据同时驻留在内存中，从而提高效率。
SSD： SSD极大地提升了数据加载和存储的速度，尤其是操作系统启动、程序加载和文件读写。这使得用户在使用电脑时能感受到更流畅的体验。操作系统也会利用SSD的优势，通过更快速的文件交换来弥补内存不足（这被称为“虚拟内存”或“交换空间”），但这仅仅是“权宜之计”，远不如直接使用RAM高效。
“虚拟内存”是怎么回事？
操作系统确实有一种机制叫做“虚拟内存”或“交换空间”（page file/swap space）。当物理内存（RAM）不足时，操作系统会将一部分不常用的数据从内存转移到硬盘上（通常是SSD），为当前运行的程序腾出内存空间。当需要访问这些被移走的数据时，操作系统再将它们从硬盘重新加载回内存。
为什么虚拟内存不能完全替代内存？
虽然虚拟内存是现代操作系统的重要组成部分，但它只是一个“退而求其次”的解决方案。
速度差异巨大： 正如前面所说，SSD的速度比RAM慢很多。频繁地在RAM和SSD之间交换数据（称为“页面交换”或“thrashing”）会严重拖慢系统速度，甚至导致系统卡顿。
寿命影响： SSD虽然比HDD耐用，但也有读写寿命的限制。频繁的页面交换会加速SSD的损耗。
设计初衷不同： 内存是为高速随机访问而设计，而硬盘（即使是SSD）是为大容量、持久性存储而设计。
总结一下：
64位操作系统和CPU让你能够使用更多的内存，而SSD则让数据的读取速度更快。两者协同工作，可以提供非常流畅的体验。但它们并不能改变内存作为CPU“工作台”的核心作用，也不能克服内存与SSD之间固有的速度差异。CPU仍然需要快速、低延迟地访问内存来保持其强大的处理能力。
你可以把电脑看作一个高效的系统，其中每个组件都有其特定的角色和性能定位。内存是核心的“快速通道”，而SSD是“次级快速通道”，它们都不可或缺，共同支撑着整个系统的运行。
首先，我们得明白“内存（RAM）”和“硬盘（SSD）”在计算机工作中的角色是截然不同的。
内存（RAM）：高速的临时工作区
你可以把内存想象成你书桌上的工作台。当你需要处理文件、运行程序时，你会把相关的文件和工具搬到工作台上，这样你就可以快速地抓取和操作它们。内存就是CPU（中央处理器）的这个“工作台”。
速度： 内存的读写速度非常非常快。CPU每秒要处理亿万条指令，它需要能够瞬间访问到它需要的数据。如果它每次都要去硬盘里找，那效率简直是灾难性的。即使是速度最快的SSD，也远比内存慢得多。
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容量： 相对于硬盘来说，内存的容量通常要小很多。通常是几十GB到几百GB。
硬盘（SSD）：海量的长期存储库
硬盘则更像是你的文件柜或者储藏室。它能存储海量的数据，而且数据断电后依然保存。
速度： SSD虽然比传统的HDD（机械硬盘）快了几个数量级，但它仍然是计算机中相对较慢的存储介质。它存储和读取数据的过程比内存复杂得多，涉及到更多的物理步骤和电子传输。
非易失性： 数据存储在硬盘上是“非易失性”的，即使电脑关机，数据也不会丢失。
容量： 硬盘的容量通常非常大，可以达到几TB甚至更多。
为什么CPU不能直接读取SSD来代替内存？
1. 速度瓶颈： 这是最根本的原因。CPU的设计目标是极致的速度。它设计了极高的时钟频率和复杂的流水线，能够每秒钟执行数十亿甚至上百亿次操作。为了跟上CPU的步伐，CPU需要极快的访问速度。SSD的速度虽然快，但和内存比起来，还是一个巨大的鸿沟。如果CPU每次都需要等待SSD读取数据，它的效率将大打折扣，整个电脑会变得异常缓慢，甚至无法正常运行复杂的程序。这就像你让一个世界级运动员去搬砖一样，他再快也跑不过卡车。
2. 数据结构和寻址方式： CPU和内存之间有专门的高速总线和一套非常高效的寻址机制。CPU可以直接、快速地通过地址找到并读取内存中的数据块。而硬盘的寻址和数据组织方式与此不同，它更多地依赖于文件系统和更复杂的控制逻辑，无法像内存那样被CPU直接、低延迟地频繁访问。
3. 运行程序的机制： 当你运行一个程序时，操作系统会先把程序的可执行文件和所需的数据从硬盘加载到内存中。程序在运行时，CPU直接操作内存中的这些数据。操作系统负责管理哪些数据在内存中，哪些在硬盘上。如果把整个硬盘都当作内存来使用，那么数据存储和访问的逻辑就完全颠倒了，会引入巨大的延迟和管理上的复杂性。
64位系统和SSD的作用
64位系统和CPU： 它们主要解决了内存寻址范围的问题。32位系统最多只能寻址大约4GB的内存，而64位系统理论上可以支持远超这个数量级的内存（TB级别）。这意味着你可以在电脑上安装和使用更多的内存，让更多数据同时驻留在内存中，从而提高效率。
SSD： SSD极大地提升了数据加载和存储的速度，尤其是操作系统启动、程序加载和文件读写。这使得用户在使用电脑时能感受到更流畅的体验。操作系统也会利用SSD的优势，通过更快速的文件交换来弥补内存不足（这被称为“虚拟内存”或“交换空间”），但这仅仅是“权宜之计”，远不如直接使用RAM高效。
“虚拟内存”是怎么回事？
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为什么虚拟内存不能完全替代内存？
虽然虚拟内存是现代操作系统的重要组成部分，但它只是一个“退而求其次”的解决方案。
速度差异巨大： 正如前面所说，SSD的速度比RAM慢很多。频繁地在RAM和SSD之间交换数据（称为“页面交换”或“thrashing”）会严重拖慢系统速度，甚至导致系统卡顿。
寿命影响： SSD虽然比HDD耐用，但也有读写寿命的限制。频繁的页面交换会加速SSD的损耗。
设计初衷不同： 内存是为高速随机访问而设计，而硬盘（即使是SSD）是为大容量、持久性存储而设计。
总结一下：
64位操作系统和CPU让你能够使用更多的内存，而SSD则让数据的读取速度更快。两者协同工作，可以提供非常流畅的体验。但它们并不能改变内存作为CPU“工作台”的核心作用，也不能克服内存与SSD之间固有的速度差异。CPU仍然需要快速、低延迟地访问内存来保持其强大的处理能力。
你可以把电脑看作一个高效的系统，其中每个组件都有其特定的角色和性能定位。内存是核心的“快速通道”，而SSD是“次级快速通道”，它们都不可或缺，共同支撑着整个系统的运行。
网友意见
1. SSD的IOPS还远远赶不上内存。
一般民用的SSD的IOPS（每秒处理的IO个数）都不高，企业级一般在几十万左右，到百万的很少，最高据说有人造出过900万IOPS的SSD，但是估计民用困难，写比读IOPS要低的多。
内存的IOPS不好算，跟时序有关，但内存的不同bank理论上是可以并发的，多通道速度也可以叠加，算下来内存的IOPS上百万很轻松，千万次估计也不难（看总线设计），搞好的情况下没准可以上亿次（但可能无实际使用价值）。
2. SSD寻址单位太大。
内存可以单字节寻址，SSD一般是一个扇区或者一个数据块（Page，4K-256K不等，看具体芯片），而内存可以单字节寻址，差距太大了，除非给SSD再装上一层缓存，但这样SSD的意义就不大了，缓存可能要很大。
3. SSD读写速度与内存有数量级上差别
顶级的SSD读写速度能上G，但普通内存就可以轻松上G
基本就这几个原因，其中1、2条很致命。
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补充一点，嵌入式领域有直接拿flash当内存的，准确的说是可执行代码不读进内存，直接在flash上跑，但堆栈之类的动态数据还是用内存的。SSD不当内存用的主要原因还是成本太高，能达到内存读写速度的SSD不是没有，但太贵了，整套方案实现起来不现实。
不排除未来会有技术的进步，但如果内存能被SSD替代，那么肯定也会有更快的东西出现。
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