如果 RAM 很便宜，为什么我们不把所有东西都加载到 RAM 中并从那里运行呢？

Question 1

不这样使用 RAM 有几个原因：

常见的台式机 (DDR3) RAM 很便宜，但也没有那么便宜。特别是如果你想购买相对较大的 DIMM 时。
断电后 RAM 会丢失其内容。因此，您需要在启动时重新加载内容。假设您使用 100GB 的 SSD 大小的 RAM 磁盘，这意味着从磁盘复制 100GB 时大约需要两分钟的延迟。
RAM 消耗更多电量（例如每个 DIMM 消耗 2-3 瓦，大约与空闲的 SSD 相同）。
要使用如此多的 RAM，您的主板将需要大量的 DIMM 插槽及其走线。通常限制为六个或更少。（更多的电路板空间意味着更多的成本，因此价格更高。）
最后，您还需要 RAM 来运行您的程序，因此您需要正常的 RAM 大小来工作（例如 18GiB，并且足以存储您预期使用的数据）。

话虽如此，RAM 磁盘确实存在。即使带 DIMM 插槽的 PCI 板以及用于极高 IOps 的设备。（在 SSD 成为选项之前，主要用于企业数据库）。这些东西是不便宜尽管。

以下是两个已投入生产的低端 RAM 磁盘卡的示例：

请注意，除了创建RAM 磁盘在公共工作记忆中。

你可以：

使用具有易失性（动态）内存的专用物理驱动器。可以作为设备，也可以使用 SAS、SATA 或 PCI[e] 接口。
您可以对电池供电的存储执行相同的操作（无需将初始数据复制到其中，因为只要备用电源保持有效，它就会保留其内容）。
您可以使用静态 RAM 而不是 DRAMS（更简单，更昂贵）。
您可以使用闪存或其他永久存储来保存所有数据（警告：闪存通常具有有限的写入次数）。如果您仅使用闪存作为存储，那么您就转向了 SSD。如果您将所有内容存储在动态 RAM 中并在断电时保存到闪存备份，那么您就回到了设备。

我确信还有更多内容需要描述，从 Amiga RAD 开始：将幸存的 RAM 磁盘重置为 IOPS、磨损均衡和上帝知道什么。不过，我会简短地说，只列出一项：

DDR3（当前 DRAM）价格与 SSD 价格对比：

DDR3：每 GiB 10 欧元，或每 TiB 10,000 欧元
SSD：明显更少。（大约 1/4 到 1/10。）

Answer

不这样使用 RAM 有几个原因：

常见的台式机 (DDR3) RAM 很便宜，但也没有那么便宜。特别是如果你想购买相对较大的 DIMM 时。
断电后 RAM 会丢失其内容。因此，您需要在启动时重新加载内容。假设您使用 100GB 的 SSD 大小的 RAM 磁盘，这意味着从磁盘复制 100GB 时大约需要两分钟的延迟。
RAM 消耗更多电量（例如每个 DIMM 消耗 2-3 瓦，大约与空闲的 SSD 相同）。
要使用如此多的 RAM，您的主板将需要大量的 DIMM 插槽及其走线。通常限制为六个或更少。（更多的电路板空间意味着更多的成本，因此价格更高。）
最后，您还需要 RAM 来运行您的程序，因此您需要正常的 RAM 大小来工作（例如 18GiB，并且足以存储您预期使用的数据）。

话虽如此，RAM 磁盘确实存在。即使带 DIMM 插槽的 PCI 板以及用于极高 IOps 的设备。（在 SSD 成为选项之前，主要用于企业数据库）。这些东西是不便宜尽管。

以下是两个已投入生产的低端 RAM 磁盘卡的示例：

请注意，除了创建RAM 磁盘在公共工作记忆中。

你可以：

使用具有易失性（动态）内存的专用物理驱动器。可以作为设备，也可以使用 SAS、SATA 或 PCI[e] 接口。
您可以对电池供电的存储执行相同的操作（无需将初始数据复制到其中，因为只要备用电源保持有效，它就会保留其内容）。
您可以使用静态 RAM 而不是 DRAMS（更简单，更昂贵）。
您可以使用闪存或其他永久存储来保存所有数据（警告：闪存通常具有有限的写入次数）。如果您仅使用闪存作为存储，那么您就转向了 SSD。如果您将所有内容存储在动态 RAM 中并在断电时保存到闪存备份，那么您就回到了设备。

我确信还有更多内容需要描述，从 Amiga RAD 开始：将幸存的 RAM 磁盘重置为 IOPS、磨损均衡和上帝知道什么。不过，我会简短地说，只列出一项：

DDR3（当前 DRAM）价格与 SSD 价格对比：

DDR3：每 GiB 10 欧元，或每 TiB 10,000 欧元
SSD：明显更少。（大约 1/4 到 1/10。）

Question 2

操作系统已经实现了这一点，页面缓存：

在计算领域，页面缓存（通常称为磁盘缓存）是操作系统为了更快访问而保存在主内存 (RAM) 中的磁盘支持页面的“透明”缓存。页面缓存通常在内核中通过分页内存管理实现，对应用程序完全透明。

当您从磁盘读取页面时，操作系统会将这些数据加载到内存中，并将其保留在那里，直到有更好的内存用途。如果您有足够的内存，您的操作系统将只读取每个页面一次，然后从内存中使用它。操作系统进行实际磁盘 IO 的唯一原因是它需要读取尚未在内存中的页面，或者如果页面被写入（在这种情况下，您可能希望将其保存到磁盘）。

这样做的一个优点是您不必将整个硬盘加载到内存中，如果内存不够用，这一点很有用，同时也意味着您不必浪费时间读取应用程序不需要的文件。另一个优点是，只要操作系统需要更多内存，就可以丢弃缓存（最好让您的下一次磁盘读取速度稍慢一些，而不是因为内存不足而导致程序崩溃）。此外，用户不需要手动决定哪些内容应该放在 ramdisk 中，这很有用：您最常使用的内容将自动保存在主内存中。

如果您有大量内存，但应用程序的运行速度不如预期，则很有可能是因为应用程序运行安全，所以速度较慢。例如，如果您告诉 SQLite 不要等待写入完成，则速度会快几个数量级，但如果您没有彻底关闭，数据库将完全崩溃。

此外，/tmp在 Linux 发行版中，它通常是一个 ramdisk，因为即使数据丢失也没关系。不过，对于这是否是个好主意仍然存在争议，因为如果写入太多数据/tmp，可能会耗尽内存。

Answer

操作系统已经实现了这一点，页面缓存：

在计算领域，页面缓存（通常称为磁盘缓存）是操作系统为了更快访问而保存在主内存 (RAM) 中的磁盘支持页面的“透明”缓存。页面缓存通常在内核中通过分页内存管理实现，对应用程序完全透明。

当您从磁盘读取页面时，操作系统会将这些数据加载到内存中，并将其保留在那里，直到有更好的内存用途。如果您有足够的内存，您的操作系统将只读取每个页面一次，然后从内存中使用它。操作系统进行实际磁盘 IO 的唯一原因是它需要读取尚未在内存中的页面，或者如果页面被写入（在这种情况下，您可能希望将其保存到磁盘）。

这样做的一个优点是您不必将整个硬盘加载到内存中，如果内存不够用，这一点很有用，同时也意味着您不必浪费时间读取应用程序不需要的文件。另一个优点是，只要操作系统需要更多内存，就可以丢弃缓存（最好让您的下一次磁盘读取速度稍慢一些，而不是因为内存不足而导致程序崩溃）。此外，用户不需要手动决定哪些内容应该放在 ramdisk 中，这很有用：您最常使用的内容将自动保存在主内存中。

如果您有大量内存，但应用程序的运行速度不如预期，则很有可能是因为应用程序运行安全，所以速度较慢。例如，如果您告诉 SQLite 不要等待写入完成，则速度会快几个数量级，但如果您没有彻底关闭，数据库将完全崩溃。

此外，/tmp在 Linux 发行版中，它通常是一个 ramdisk，因为即使数据丢失也没关系。不过，对于这是否是个好主意仍然存在争议，因为如果写入太多数据/tmp，可能会耗尽内存。

Question 3

正如 Alan Shutko 在对该问题的评论中指出的那样，RAM 实际上并不便宜。

以下是一些数据点。当我在 Google 上搜索 4 GB RAM、64 GB SSD 和 1 TB HDD（机械硬盘）时，我看到的成本如下（这是 2013 年 8 月 25 日的数据）：

4 GB RAM = 32 - 36 美元=>RAM = 每 GB 约 8 美元
64 GB SSD = 69 - 76 美元=>SSD = 约 1 美元/GB
1 TB HDD = 80 美元=>HDD = 每 GB 0.08 美元

哇哦！HDD 比 RAM 便宜 100 倍！SSD 比 RAM 便宜 8 倍。

（此外，正如其他答案所指出的那样，RAM 本质上是易失性的，因此您需要其他形式的持久存储。）

Answer