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标题: 关于电脑和手机的几个冷知识 [打印本页]
作者: 云歆    时间: 2023-1-8 12:50
标题: 关于电脑和手机的几个冷知识
关于电脑和手机的几个冷知识

作者：施伟林（青帝天子PlantGod_HumanLord）

一、电流速度和电流时钟频率

电流速度是299792458米/秒，电流时钟频率KHz、MHz、GHz是指电流每秒振荡多少个时钟周期。

二、并行传输带宽和串行传输速率

电脑的数据传输线路分为并行传输线路和串行传输线路：
并行传输线路分为四种：八线路位宽、十六线路位宽、三十二线路位宽、六十四线路位宽；串行传输线路则是单线路上下行对称或上下行非对称模式。
数据传输倍率是指单一传输线路一个时钟周期传输几个bit信号。例如PCI Express 1.0标准的实时频率是125MHz,但它的单线路数据传输速率高达2500Mbps，它的数据传输倍率就是二十倍。
所以，并行传输带宽=线路位宽*数据传输倍率*电流时钟频率/8，一般用KB/s、MB/s、GB/s表示，指每秒传输多少个Byte字节数据；串行传输速率=数据传输倍率*电流时钟频率，一般用Kb/s、Mb/s、Gb/s表示，指每秒传输多少个bit信号。
需要注意的是：存储位元8个bit合成一个Byte字节数据，并行传输线路位宽是8的整数倍；串行传输线路需要用10个bit信号才能传输1个Byte字节数据，串行传输速率也可以换算成KB/s、MB/s、GB/s表示。

电脑处理器、内存和早期的ATA硬盘都是采用并行传输线路来进行数据读写传输，而现在流行的SATA硬盘和USB存储设备则是采用串行传输线路来进行数据读写传输。

如今，网上有很多人不明白上述原理知识，把SATA硬盘和USB存储设备的数据传输速率误解成传输速度，把“数据读取速率”说成“读取速度”，把“数据写入速率”说成“写入速度”。

三、机械硬盘、固态硬盘和NAND闪存、NOR闪存孰优孰劣？

这里先说说固态硬盘、NAND闪存、NOR闪存的结构原理：六个晶体管阵列构成一个bit存储位元，8个bit存储位元合成一个Byte字节数据（外加一个ECC位元用于错误侦测），512个Byte字节数据外加64个CRC字节（循环冗余校验）数据组成一个扇区存储单元。
因此，制造芯片时如果一个晶体管出错就会导致一个扇区的数据记录出错，一个扇区的数据记录出错就会导致一个文件数据错误或数据丢失，而一个文件数据错误或数据丢失则有可能导致一套程序发生错误而崩溃宕机。
所以说，还是机械硬盘的磁记录数据读写方式安全稳定可靠！固态硬盘的数据读写速率虽然高于机械硬盘，但其所用的晶体管阵列数据记录却极容易发生错误。

四、NAND Flash闪存与4G-LTE、5G-NR的传输速率比照

U盘、存储卡（SD卡、TF卡）和手机存储芯片使用的都是NAND Flash闪存芯片，实测最大数据写入速率30MB/s,而平均写入速率约为5MB/s至12MB/s,最大数据读取速率50MB/s；普通USB2.0读卡器的最大数据传输速率约为22MB/s至30MB/s之间；至于固态硬盘，由于我没有，所以没有实测数据。

USB2.0标准的最大数据传输速率480Mbps可以换算为60MB/s；USB3.0标准的最大数据传输速率5Gbps由于采用了10个bit信号传输1个Byte字节数据的编码格式，可以换算为500MB/s；USB3.1标准的最大数据传输速率依然是5Gbps，但增加了全新的Type-C接口，可以将其传输速率继续提升；USB3.2标准将Type-C接口的最大数据传输速率提升到10Gbps（可以换算为1GB/s）；USB4.0标准则将Type-C接口的最大数据传输速率提升到40Gbps（可以换算为4GB/s）。

4G-LTE的理论最大网速125Mbps刚好与NAND Flash闪存芯片的读写速率相匹配，5G-NR的1Gbps以上的网速已经远远超过了NAND Flash闪存芯片的读写速率。要知道--使用手机测试网速与上传下载文件是完全不同的两码事：手机测试网速的数据交换只在内存中进行，而DDR4（64bit）2133MHz的带宽是17GB/s；使用手机上传文件的实时网速是不可能超出闪存芯片的实时数据读取速率的；使用手机下载文件则是先将数据下载到内存中，然后再写入闪存芯片中，其实际使用时间是“文件容量大小/闪存芯片实时写入速率”。
所以说：手机的存储芯片的实时读写速率根本承载不了5G-NR的高速传输要求！5G-NR的真正应用场景在于4K/8K超高清视频播放和自动驾驶车联网的高速率数据传输（只在内存中交换数据，并不读写外部存储器）以及新兴的工业互联网。

五、Android手机浪费存储空间的秘密

Android手机的APP安装程序包"*.apk"是zip格式压缩文件包，安装APP时会在系统存储器根目录下的"\.android_secure\"子目录下创建一个名称为"com.公司名称.软件程序名称-自然数字.asec"的APP文件并在系统桌面创建一个快捷链接文件（例如微信安装程序创建的APP文件名为"com.tencent.wechat-1.asec"），该文件的容量从几百KB到几百MB不等；APP升级时并不会覆盖或替换原有的"com.公司名称.软件程序名称-自然数字.asec"文件，而是创建一个乃至多个新的"com.公司名称.软件程序名称-自然数字（升位序列数字）.asec"文件，例如微信升级程序会创建新的"com.tencent.wechat-2.asec"、"com.tencent.wechat-3.asec"等等文件；而且"\.android_secure\"目录下的"com.公司名称.软件程序名称-自然数字.asec"文件都受到系统的保护，在《EStrongs文件管理器》和其他安卓手机文件浏览器中都不会被显示，卸载APP时只会删除掉数字排在最后的"com.公司名称.软件程序名称-自然数字.asec"文件，前面的文件则会被保留；就这样，APP每升级一次就会浪费几百KB到几百MB不等的存储容量。

【作者个人简介】
玉皇上帝的父亲东华帝君（青帝）降世人间天子--青帝天子！

【作者个人资料】
作者姓名：施伟林；
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