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Jeff Dean 在他關(guān)于分布式系統(tǒng)的 ppt [1] 中列出了“每個(gè)程序員都應(yīng)該了解的數(shù)字(Numbers Everyone Should Know)”，對(duì)計(jì)算機(jī)各類操作的耗時(shí)做了大致估計(jì)。這些數(shù)字在很多地方都很有用，了解這些數(shù)字有助于我們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)比較不同的解決方案，挑選一個(gè)最優(yōu)的方案。

這些數(shù)字大多是 2009 年給出的，計(jì)算機(jī)發(fā)展到今天，內(nèi)存、SSD 和機(jī)械硬盤順序讀取速度有了非常大的提升，導(dǎo)致這些數(shù)字有些過(guò)時(shí)，下面給出2020年左右的一些數(shù)據(jù)。

需要注意的是我們重點(diǎn)在于關(guān)注這些延遲數(shù)據(jù)之間的數(shù)量級(jí)和比例，如寄存器/L1/L2緩存的訪問(wèn)時(shí)間在ns級(jí)別左右；內(nèi)存訪問(wèn)速度大約是磁盤訪問(wèn)速度的10w倍。而不是糾結(jié)于寄存器的訪問(wèn)時(shí)間究竟是幾ns，這也不可能有一個(gè)統(tǒng)一的答案，因?yàn)槊颗_(tái)計(jì)算機(jī)的硬件不一樣性能也不一樣。

1ns級(jí)別： 對(duì)cpu寄存器的訪問(wèn)在1ns這個(gè)級(jí)別?，F(xiàn)代cpu的時(shí)鐘周期也在1n秒范圍內(nèi)。

1-10ns級(jí)別： L1/L2緩存的訪問(wèn)時(shí)間以及一些復(fù)雜的cpu指令（類似分支預(yù)測(cè)錯(cuò)誤懲罰）的執(zhí)行時(shí)間都在這個(gè)級(jí)別。

10-100ns級(jí)別 ：L3緩存的訪問(wèn)時(shí)間在這個(gè)級(jí)別。

100-1000ns級(jí)別： Linux上一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)調(diào)用（只考慮系統(tǒng)陷入內(nèi)核直接返回的時(shí)間，不考慮執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用本身的時(shí)間）需要幾百ns；MD5生成 64位散列值大約需要200ns。

1-10us級(jí)別： Linux內(nèi)核上下文切換的時(shí)間；主內(nèi)存數(shù)據(jù)復(fù)制的時(shí)間級(jí)別。

10-100us級(jí)別： Nginx大約需要50us處理一個(gè)http請(qǐng)求；順序從主存讀取1M數(shù)據(jù)大約是50us；

100-1000us級(jí)別： SSD寫入一頁(yè)大概需要1000us，區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)返回需要幾百us；Memcache/Redis的get操作大概在幾百到1000us。

1-10ms級(jí)別： 現(xiàn)代云網(wǎng)絡(luò)區(qū)域間的網(wǎng)絡(luò)往返時(shí)間在這個(gè)時(shí)間范圍；磁盤驅(qū)動(dòng)器的尋道時(shí)間在5ms左右（硬盤）。

10-100ms級(jí)別： 從主內(nèi)存順序讀取1GB數(shù)據(jù)花費(fèi)的時(shí)間在這個(gè)范圍內(nèi)。

100-1000ms級(jí)別： bcrypt加密需要的時(shí)間大約在300ms；TLS握手通常在250ms到500ms范圍；從SSD連續(xù)讀取1GB數(shù)據(jù)也是這個(gè)時(shí)間范圍。

1s級(jí)別： 相同的云區(qū)域內(nèi)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸1GB數(shù)據(jù)大約需要10S。

1-10ms級(jí)別：L1/L2緩存的訪問(wèn)時(shí)間以及一些復(fù)雜的cpu指令的執(zhí)行時(shí)間都在這個(gè)級(jí)別。1-10ns級(jí)別： L1/L2緩存的訪問(wèn)時(shí)間以及一些復(fù)雜的cpu指令的執(zhí)行時(shí)間都在這個(gè)級(jí)別。

每個(gè)程序員都應(yīng)該了解的延遲數(shù)字