如果硬盘速度足够快，内存这东西是不是就可以取消了？
就好比你有一个超级快的信使，无论你给他多大的包裹，他都能瞬间送到，但如果他没有一个地方来临时存放这些包裹，让他一个一个拿出来处理，那效率依然会大打折扣。内存就是那个“临时存放”和“处理”的区域。
我们来详细掰扯掰扯为什么：
1. 内存（RAM）与硬盘（Storage）的本质区别：
硬盘（HDD/SSD）： 它的主要职责是“长期存储”数据。它就像一个庞大的仓库，存放着你所有的操作系统、应用程序、文件、照片、视频等等。它的特点是容量大，断电后数据也不会丢失，但读写速度相对较慢，特别是机械硬盘（HDD）。即使是固态硬盘（SSD），虽然比HDD快很多，但与内存相比，仍然是“慢”的。
内存（RAM Random Access Memory）： 它的角色是“短期工作区”。你可以把它想象成你书桌上用来处理文件的桌面。当你打开一个程序、一个文件时，操作系统会把这个程序或文件的一部分（或者全部）从硬盘这个“仓库”里“搬”到内存这个“桌面”上。CPU（中央处理器）是真正执行计算和指令的“大脑”，它直接在内存这个“桌面”上进行操作，因为内存的速度比硬盘快太多了。
2. 为什么CPU需要内存？CPU的速度远超硬盘：
CPU是计算机里最核心的部件，负责执行指令和进行计算。它的工作速度是以GHz（千兆赫兹）来衡量的，意味着它每秒钟可以执行数十亿次操作。而硬盘（即使是SSD）的读写速度是以MB/s（兆字节每秒）或GB/s（千兆字节每秒）来衡量的，而且这个速度是指一次性传输大量数据，而不是CPU那种高频率的“微小操作”。
如果CPU需要直接从硬盘读取数据来执行指令，那么每一次读取都需要等待硬盘的响应。即使硬盘速度快到你能想象的极限，它依然需要物理（或电子）的传输过程。CPU执行几十亿次操作的时间，硬盘可能连一次数据传输都还没完成。这将导致CPU大部分时间都处于“等待”状态，计算机的整体性能会变得极其低下，几乎无法使用。
3. 内存的作用：充当CPU和硬盘之间的“缓冲带”和“工作台”
数据预取（Prefetching）： 操作系统和应用程序会预判你可能需要的数据，提前将它们从硬盘加载到内存中。就像你工作中，会提前把可能要用的资料放在手边，而不是每次用到都去文件柜里翻。
缓存（Caching）： 内存不仅存储当前正在运行的程序和数据，还会对常用的数据进行缓存。CPU在访问内存时，可以非常迅速地获取这些数据。
多任务处理： 当你同时运行多个程序时，每个程序都需要有自己的一块“工作区”。内存就是为这些程序划分的“工作区”。操作系统会管理内存，将不同程序的数据隔离开，并根据需要进行调度。
指令执行： CPU执行的每一条指令，都需要在内存中找到。
4. 即使硬盘快到“秒读”，仍然有瓶颈：
假设硬盘的速度快到可以瞬间读取任何数据，达到内存的级别。那是不是就可以取消内存了？
物理距离和总线： 即使数据传输速度极快，CPU和硬盘之间仍然有物理的连接（总线）。总线的设计、数据在总线上的传输也需要时间，虽然可以做到非常快。但内存通常离CPU更近，数据传输路径更短，效率更高。
内存的“随机访问”特性： 内存的“随机访问”是指CPU可以快速地访问内存中的任意一个地址。硬盘虽然也支持随机访问，但其物理结构（特别是HDD）导致寻道时间（移动读写头到指定位置）和旋转延迟（等待数据盘旋转到读写头下方）是显著的瓶颈。即使是SSD，虽然没有机械部件，但其内部数据寻址和读取也需要一定的时间。内存的访问延迟（latency）远低于硬盘。
容量与成本： 即使硬盘可以做得和内存一样快，它也需要解决“容量”的问题。如果想要同样大的容量，并且速度也达到内存级别，那么硬盘的成本可能会变得极其高昂，不具备经济性。内存的设计就是为了在高速度和相对可接受的成本之间取得平衡，为CPU提供一个足够大且快速的“工作空间”。
断电丢失 vs. 持续供电： 内存（DRAM）需要持续供电才能保持数据，一旦断电数据就会丢失。硬盘则不需要持续供电。这个特性决定了它们在计算机体系结构中的不同角色——一个是临时工作区，一个是长期存储。
举个更生活化的例子：
想象你是一个厨师（CPU）。
厨房的台面（内存）： 你在这个台面上切菜、配料、烹饪。台面干净、宽敞，你需要的锅碗瓢盆、食材都在手边，可以随取随用。
冰箱和储藏室（硬盘）： 里面放着你所有的食材（数据）。
一个超级快速的送货员（超快硬盘）： 他能瞬间从冰箱/储藏室把你想要的食材送到厨房门口。
现在，即使送货员再快，你也不能取消厨房台面。因为：
1. 你需要一个地方来“处理”食材： 你不能直接在冰箱门口切菜吧？台面是用来“操作”的。
2. 效率问题： 送货员虽然快，但他每次只能送一样东西。如果你要同时用几个不同的食材，你总不能等送货员从冰箱里拿出这一个，放下，再去拿下一个，再回来吧？你会在台面上放好正在使用的、或者马上就要用的几种食材，这样切起来、炒起来才顺畅。
3. 同时烹饪多个菜肴： 如果你要同时做几道菜，你需要有足够的台面空间来同时放置不同菜肴所需的食材和半成品。
总结来说：
硬盘的速度再快，也无法替代内存的功能，因为它在计算机体系结构中扮演的角色是根本不同的。内存是CPU的“前线阵地”，是数据被加工、运算的“现场”，其低延迟、高随机访问速度是CPU高效工作的关键。硬盘是“后方基地”，是数据的“仓库”，其特点是大容量、非易失性（断电不丢失）。
即使技术发展到硬盘速度与内存相当，但由于物理特性、成本和设计理念的差异，内存依然会在计算机系统中扮演不可或缺的角色，作为CPU最直接、最快速的“工作空间”。它们是协同工作的，而不是互相替代。
网友意见
这个问题问的方向反了，不是硬盘能不能替代内存，而是内存能不能替代硬盘。
首先，再快的硬盘也替代不了内存。因为从计算机运行原理上说，硬盘就算再块，它也是在“外围”的外部存储器，CPU的地址总线链接的是内存，要想访问外存，必须要经过内存，也就是把数据从外存读入内存让CPU看，或者CPU把数据写入内存然后刷新到外存。所以你取消内存，CPU没法直接理解硬盘中的数据。
但是，话说回来，为什么计算机需要硬盘这种外部存储器，既然CPU和内存直接交互，那把数据存储在内存不就得了，为什么非要绕一下用到外部存储器这种东西呢？因为现在的内存做不到在掉电情况下仍然保存数据存储，也就是说现在的内存是“易失的”，不光易失，甚至如果不经常给现在的内存刷新充电，数据在通电状态都会丢失，这就是DRAM的局限性。但是DRAM最大的优点就是又快又便宜！现在你自己DIY个普通的主机，二百左右就能买到一条很不错的8G内存条，四百左右能买两根。所以使用DRAM做内存是现在的主流，既兼顾成本，又能保证运行速度。但是人们仍然需要非易失性的存储器来存储用户数据，所以硬盘等存储设备才会出现。
当然人们对于储器的速度追求是无止境的，上面我们说外存储器的速度再快，它也绕不开内存。但是如果一种存储介质的速度足够快，快到接近或超过现在的内存，我们可以考虑把这种存储介质直接插在内存的接口上。显然现在的硬盘等各种存储器都还做不到，它们都还接在外围的总线上。但是近年来有一种存储技术正在推陈出新，那就是NVDIMM (非易失性双列直插式内存模块, non-volatile dual in-line memory module)，或者叫NVRAM。NV就是Non-Volatile的缩写，是“非易失”的意思。所以说人们虽然妥协于DRAM这么多年，但是对于NV的RAM的追求仍然是没有停止的。如果可以让RAM做到NV，那就突破了人类当年不得不使用外存来存储非易失数据的妥协对策，你的游戏还考虑什么加载速度，直接就在内存总线上。
所以说硬盘是取代不了内存的，只要它作为外存存在，它就取代不了内存。但是内存的发展可以在一定程度上取代硬盘（不管怎么说硬盘还是比内存便宜的），如果内存可以做到永久存储，那还要外存干什么？特别现在早已步入64位CPU的年代，理论上2的64次方可以寻址16777216 TB的地址空间（当然这是理论值），所以地址空间足够用于存储数据。如果让你在4T的NVMe和4T的机械硬盘之间选一个，你肯定选前者。所以如果有一个4T的NVRAM，你还要4T的NVMe干嘛？当然话没有这么绝对，毕竟成年人的口号经常是“我全都要”，在考虑成本等因素的情况下，多种存储方案并存自然是好的。
当然关于NV的RAM的发展现在还没有到能普及的阶段，无论是软件还是硬件都还在初期探索阶段。不过这个苗头已经起来了，各大硬件厂商开始推动这个事情，也有多种解决方案推出来。软件方面也在推动，毕竟这种技术的革新谁也不想落在后面，不能等技术都被人家吃透了你才开始。Linux社区对非易失性内存发展的支持也是有目共睹的，如DAX，如NOVA (filesystem)等。虽然现在可能还看不到这个技术最终民用化的样子，但是相信在不远的将来应该是可以看到的。
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