電腦任務(wù)管理器中硬件100%使用率到底意味著什么?CPU或磁盤使用率100%的時候,真的是硬件滿載了嗎?
任務(wù)管理器中的CPU使用率只是核心處于"非空閑時間"的百分比。有些任務(wù)只能單線程運行,所以很容易出現(xiàn)單核滿載的情況。比如4核心8線程的CPU單核滿載時CPU使用率就是100/8,也就是12.5%。
現(xiàn)代CPU是一個非常復(fù)雜的整體,每個核心都包含自己的一套指令解碼、數(shù)據(jù)緩存以及整數(shù)運算單元、浮點運算單元等功能單元,由于很多限制導(dǎo)致在很多時候只有一部分單元在工作。所以說即便任務(wù)管理器顯示為100%使用率,也不是硬件完全滿載狀態(tài)(典型例子是使用Prime95烤機)。
再來看硬盤的100%使用率是什么情況:
大家知道固態(tài)硬盤的性能千百倍于機械硬盤,特別是隨機讀寫能力非常強悍。下圖是東芝TR200固態(tài)硬盤AS SSD Benchmark測速:
但在固態(tài)硬盤在某些情況下依然會有接近100%的使用率,并且此時的讀寫速度遠不及大家的預(yù)期水平,這是怎么回事呢?
這種現(xiàn)象跟CPU使用率100%有些類似,但又不完全相同。日常作為系統(tǒng)盤使用的情況下,讀取和寫入是混雜在一起進行的,并且隨機存取的比例大于順序存取,這與跑分測速時的純讀取或純寫入有很大的不同。
固態(tài)硬盤使用多通道技術(shù)提升順序讀寫帶寬,但主控固件算法對隨機讀寫以及混合讀寫的優(yōu)化效果,直接決定固態(tài)硬盤在真實使用環(huán)境中的表現(xiàn)。下圖是東芝TR200固態(tài)硬盤拆解,使用東芝TC58NC1010GSB主控搭配東芝BiCS閃存顆粒。
通常來說4K隨機混合讀寫、70%讀取/30%寫入是較能體現(xiàn)固態(tài)硬盤實用性能的測速方法。大家可以看到,混合讀寫的速度要比純讀或純寫低很多,但更能代表實際使用環(huán)境。
除了讀寫帶寬之外,響應(yīng)時間也是一個很重要的指標,它展現(xiàn)了硬盤從接受讀寫指令到返回數(shù)據(jù)之間的延遲,數(shù)字越小電腦的反應(yīng)速度越快。下圖是東芝RC100作為系統(tǒng)盤使用,復(fù)雜混合讀寫條件下依然提供低至0.3毫秒的平均響應(yīng)時間。
無論是CPU還是固態(tài)硬盤,使用率(或活動時間)其實都代表了硬件的繁忙程度。100%使用率不一定是硬件完全滿載,但至少說明當前硬件存在效能瓶頸。很多時候軟件的優(yōu)化能夠大幅提高硬件使用效率,但當代程序員遠不如他們的前輩那樣樂于花時間優(yōu)化代碼……