Compresoare și decompresoare, cum funcționează pe RAM și SSD?

Compresoare și decompresoare, cum funcționează

Una dintre problemele cu unitățile solide sau SSD-urile este faptul că au o capacitate de stocare mai slabă decât unitățile hard disk convenționale. O modalitate de a remedia această problemă este folosind o serie de unități speciale, compresoare și decompresoare.

Deși este o piesă hardware puțin cunoscută în acest moment, în curând o vom vedea citată în specificațiile mai multor procesoare, atât pentru PC-uri, cât și pentru alte dispozitive. Și nu vorbim despre o bucată de science fiction, deoarece sistemele care sunt deja în vânzare, cum ar fi consolele de jocuri video și plăcile grafice de nouă generație, includ deja această unitate hardware.

Funcționarea de bază a compresoarelor și decompresoarelor

Compresores Descompresoare

Se înțelege ca compresie de date să se ia un bloc de informații care ocupă o anumită cantitate de stocare și să se cripteze astfel încât să se obțină un bloc cu aceleași informații care ocupă mai puține informații. Criptarea creată de unitatea de compresie trebuie să fie înțeleasă de o unitate analogă situată la celălalt capăt, pe care o numim decompresor

Ceea ce face un decompresor este să aplice un algoritm de decriptare pe un flux de date care ajunge la acesta, evident că datele menționate trebuie să fie comprimate în prealabil de un compresor analog care criptează datele într-un format pe care decompresorul îl poate înțelege. Deci, ambele extreme funcționează în perechi și într-o corelație directă.

În termeni generali, există două tipuri de compresie, una care are pierderi și cealaltă care nu, dar în ceea ce privește prelucrarea datelor, a doua este cea mai eficientă, deoarece nu suntem interesați să pierdem aceste informații pentru a evita erorile la executarea un program de la RAM.

Un procesor nu este suficient de rapid pentru a decomprima datele la viteza respectivă

SSD RTX IO

Faceți un test simplu, luați un program de decompresie a fișierelor pe computer și observați cum Procesor are un moment bun pentru a decomprima un fișier de câteva sute de megaocteți sau câțiva gigaocteți. Acum imaginați-vă că trebuie să decomprimați zeci de gigaocteți în timp real și vă puteți imagina puterea de calcul care ar fi necesară.

Acesta este motivul pentru care, în cazul noilor GPU-uri, care sunt compatibile cu standardul DirectStorage, acestea au o unitate specială pentru decomprimarea datelor din mers, deoarece chiar și acordarea accesului la VRAM la CPU nu ar fi atât de rapid suficient pentru ca datele să ajungă la procesor suficient de repede.

Compresoare și decompresoare pentru a crește capacitatea SSD-urilor

În prezent, unul dintre avantajele unităților de disc convenționale față de SSD-urile este costul stocării, deoarece un SSD este mult mai scump pe gigabyte de stocare decât un HDD, folosind o unitate de compresie / decompresie, atunci este posibilă creșterea eficientă a capacității de stocare a unui SSD fără a crește costul.

În prezent, aceste unități nu se află în procesoare, dar din moment ce sunt o parte esențială a GPU-urilor datorită suportului pentru DirectStorage în DX 12 Ultimate, deci este necesar să mutați această unitate la procesoare în iterațiile viitoare. Problema utilizării sale este că va necesita o comprimare completă a datelor existente anterior pe disc, dar în schimb va câștiga o cantitate de memorie suplimentară pentru stocare, ceea ce este întotdeauna binevenit.

Prăpastia în creștere dintre RAM și procesor

RAM CPU

Realitatea este că memoria RAM nu a evoluat cu aceeași viteză ca procesoarele, ceea ce a avut consecința faptului că acestea din urmă au fost proiectate în jurul limitărilor RAM, încercând pe cât posibil să dezvolte noi mecanisme în cadrul procesorului pentru a atenua acest dezavantaj. În acest moment nu există date CODECS suficient de rapide pentru a permite comprimarea și decompresia acestora din mers dintr-o memorie RAM, dar în timp și pe măsură ce crește capacitatea lor de procesare, vom ajunge să le vedem,

Ideea că datele care merg la procesor pot fi comprimate și decomprimate din mers duce, de asemenea, la o creștere a lățimii de bandă, deoarece din punct de vedere tehnic transmitem o cantitate mai mare de date pe secundă decât dacă aceste date ar fi trimise necomprimate, este punctul în care, pentru ca memoria RAM să nu fie lăsată în urmă, aceste unități vor trebui adăugate atât la memoria în sine, cât și la procesoare.

O modalitate bună de a face acest lucru este de a utiliza mai multe compresoare care funcționează în paralel, care decomprimă datele care sosesc de la memorie RAM, în care fiecare accelerator se ocupă cu un bloc diferit de date.