Máy nén và Bộ giải nén, Chúng hoạt động như thế nào trên RAM và SSD?

Máy nén và máy nén, cách chúng hoạt động

Một trong những vấn đề với ổ cứng rắn hoặc SSD là chúng có dung lượng lưu trữ kém hơn ổ cứng thông thường. Một cách để khắc phục sự cố này là sử dụng một loạt các thiết bị đặc biệt, máy nén và bộ giải nén.

Mặc dù nó là một phần cứng ít được biết đến vào lúc này, nhưng chúng ta sẽ sớm thấy nó được trích dẫn trong thông số kỹ thuật của một số CPU, cả cho PC và cho các thiết bị khác. Và chúng tôi không nói về một phần khoa học viễn tưởng, vì các hệ thống đã được bán như bảng điều khiển trò chơi điện tử và card đồ họa thế hệ mới đã bao gồm bộ phận phần cứng này.

Hoạt động cơ bản của máy nén và bộ giải nén

Máy nén Giải nén

Nó được hiểu là nén dữ liệu để lấy một khối thông tin chiếm dung lượng lưu trữ nhất định và mã hóa nó theo cách sao cho khối có cùng thông tin chiếm ít thông tin hơn sẽ thu được. Mã hóa được tạo bởi đơn vị nén phải được hiểu bởi một đơn vị tương tự nằm ở đầu kia, chúng tôi gọi là trình giải nén

Những gì một trình giải nén làm là áp dụng một thuật toán giải mã trên một luồng dữ liệu đến nó, rõ ràng là dữ liệu đã nói trước đó phải được nén bởi một máy nén tương tự mã hóa dữ liệu ở định dạng mà trình giải nén có thể hiểu được. Vì vậy, cả hai thái cực hoạt động theo cặp và trong mối tương quan trực tiếp.

Nói chung, có hai loại nén, một là mất dữ liệu và không, nhưng về mặt xử lý dữ liệu, thứ hai là hiệu quả nhất, vì chúng ta không quan tâm đến việc mất thông tin này để tránh sai sót khi thực thi. một chương trình từ RAM.

CPU không đủ nhanh để giải nén dữ liệu ở tốc độ đó

SSD RTX IO

Thực hiện một bài kiểm tra đơn giản, sử dụng chương trình giải nén tệp trên PC của bạn và quan sát cách CPU có thời gian tốt để giải nén một tệp có dung lượng vài trăm megabyte hoặc vài gigabyte. Bây giờ hãy tưởng tượng bạn phải giải nén hàng chục gigabyte trong thời gian thực và bạn có thể hình dung sức mạnh tính toán sẽ được yêu cầu.

Đây là lý do tại sao trong trường hợp của các GPU mới, tương thích với tiêu chuẩn DirectStorage, chúng có một bộ phận đặc biệt để giải nén dữ liệu một cách nhanh chóng, vì ngay cả khi cấp quyền truy cập VRAM cho CPU thì điều này cũng không nhanh lắm. đủ để dữ liệu đến bộ xử lý đủ nhanh.

Máy nén và máy nén để tăng dung lượng ổ SSD

Hiện tại, một trong những lợi thế của ổ cứng thông thường so với SSD là chi phí lưu trữ, vì SSD đắt hơn nhiều trên mỗi gigabyte dung lượng so với ổ cứng HDD, sử dụng bộ nén / giải nén thì có thể tăng dung lượng lưu trữ của SSD một cách hiệu quả mà không làm tăng chi phí.

Hiện tại, các đơn vị này không có trong CPU, nhưng vì chúng là một phần thiết yếu của GPU do hỗ trợ DirectStorage trong DX 12 Ultimate, vì vậy chỉ cần chuyển đơn vị này sang bộ xử lý trong các lần lặp lại trong tương lai. Vấn đề đối với việc sử dụng nó là nó sẽ yêu cầu nén hoàn toàn dữ liệu đã tồn tại trước đó trên đĩa, nhưng đổi lại nó sẽ có thêm một lượng bộ nhớ để lưu trữ, điều này luôn được hoan nghênh.

Khoảng cách ngày càng tăng giữa RAM và bộ xử lý

RAM CPU

Thực tế là RAM không phát triển cùng tốc độ với các bộ vi xử lý, điều này dẫn đến hậu quả là các bộ xử lý sau đã được thiết kế xung quanh những hạn chế của RAM, cố gắng hết sức có thể để phát triển các cơ chế mới trong bộ xử lý để giảm bớt nhược điểm này. Hiện tại, không có CODECS dữ liệu nào đủ nhanh để cho phép nén và giải nén chúng nhanh chóng từ bộ nhớ RAM, nhưng theo thời gian và khi khả năng xử lý của chúng tăng lên, chúng ta sẽ thấy chúng,

Ý tưởng rằng dữ liệu đi đến bộ xử lý có thể được nén và giải nén nhanh chóng cũng dẫn đến việc tăng băng thông, vì về mặt kỹ thuật, chúng tôi đang truyền một lượng dữ liệu lớn hơn mỗi giây so với nếu dữ liệu đó được gửi không nén, nó sẽ đạt được. Điểm mà ở đó, để RAM không bị bỏ lại, các đơn vị này sẽ phải được thêm vào cả bộ nhớ và bộ xử lý.

Một cách tốt để làm điều này là sử dụng một số máy nén hoạt động song song để giải nén dữ liệu đến từ chính RAM, trong đó mỗi bộ tăng tốc xử lý một khối dữ liệu khác nhau.