SWAP

其实内存扩展技术早就不是什么新技术了,先不说十多年前的安卓就有,就连windows上也有,因为两者都是基于Linux。

具体来说,Linux系统下主要有swap和zram两个扩大内存的技术,都可以在一定程度上提示系统的性能(其实还有一个zCache,但在安卓上没人用过,这里就不多说了)。

swap,也被称为磁盘swap,是把磁盘(闪存)的一部分作为内存, 相当与增大了内存, 但是缺点很明显,就是用到swap的时候,速度会变得很慢。

要知道目前LPDDR5的I/O速度为6400 MT/s(DRAM速度6400Mbps),也就是6.4GT/s。根据高端智能机的64bit bus来算,每秒可以传送51.2GB数据;如果是PC端的128bit BUS,每秒可以超过100GB。

低配手机不拆机怎样扩展内存(低配手机的救星)(1)

要知道即使是电脑,很多人也会关闭swap来提升运行速度,所以更别说手机了(很多手机甚至连UFS3.1都不是,用swap只会雪上加霜)。

系统内存紧张的时候,会将文件页丢弃或回写回磁盘(如果是脏页),还可能会触发LMK杀进程进行内存回收。这些被回收的内存如果再次使用都需要重新从磁盘读取,而这个过程涉及到较多的IO操作。就目前的技术而言,IO的速度远远慢于这RAM操作速度。因此,如果频繁地做IO操作,不仅影响flash使用寿命,还严重影响系统性能

作者:OPPO内核团队

低配手机不拆机怎样扩展内存(低配手机的救星)(2)

在早些年的安卓上,swap数据的准确度也会出现问题。在许多apk有较多的数据存在swap时会导致重新加载,而且数据的准确度也会受到影响。然后也会影响加载时间,时间过长程序会黑屏,久了则会提示强制关闭该程序。用户想要再次打开都没用,只能在设置里面点击清除缓存才能解决(而且闪存当内存太影响闪存寿命,因为闪存的擦写次数是有上限的)。

所以目前没有厂商使用swap是有原因的(swap最初只是为了照顾到G1这种低内存手机)。

Zram

相比之下,zram就好很多了。因为它是把物理内存的一部分划分出来,把不常用的内存数据压缩后放到运行内存里,全程都不需要闪存的参与。等到用户需要用的时候,再把数据解压出来,这样就能节省不少物理内存的空间。

低配手机不拆机怎样扩展内存(低配手机的救星)(3)

由于压缩和解压缩的速度远比读写IO快,因此ZRAM在移动终端设备被厂商广泛使用。但众所周知,压缩、解压等操作都需要CPU来执行,所以相当于CPU要多做一些“琐事”,这也会无形增加CPU的负荷,对低端机来说只会让手机更卡。

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所以国内的手机厂商在适配内存扩展技术时,都是优先适配旗舰。毕竟旗舰处理器的运算能力更强,因zram受到的影响也较小。

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某些国内UI会默认开启ZRAM,所以很多人吐槽MIUI杀后台也是这个原因,其实不是杀后台,只是压缩了一下(然后解压后之前的界面就没了)...

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大家可以下载一个DevCheck,就能看到系统打开ZRAM没有。

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据说ZRAM是高通的caf源码里默认开启的,大部分人建议都是关闭。

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OPPO关闭扩展内存前

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OPPO关闭扩展内存后

所以无论是ZRAM还是SWAP,能不开还是不要开。

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而且ZRAM还有很多种压缩方式,比如zstd、lz0、lz4等等。

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不同压缩方式对比

再加上zRram本身存在一些缺陷或问题:比如ZRAM配置多大是最合适的?增大了zRam配置,对系统内存碎片是否有影响?由于频繁的内存压缩,导致CPU占用率过高怎么办

总结

每个手机厂商都有自己的内存扩展技术,虽说基本都是ZRAM,但也不是简单地配置一下就完事了。厂商还需要对各种场景和问题都做好优化, 才能发挥最优的效果。为了不给厂商添麻烦,还是买大内存的手机比较好,到手直接关闭内存扩展技术...

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至于前面的问题,首先是ZRAM配置多大比较合适。其实也不好说,因为如果ZRAM配置过大, 后台缓存的应用过多, 这也有可能影响前台应用的使用流畅度。所以大多数手机都会给用户选择,比如OPPO就能选择扩展3G或者7G。

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至于碎片化,根据“OPPO内核团队的说法”,使用ZRAM是有可能导致系统内存碎片变得更严重的, 特别是zsmalloc分配不支持可移动内存类型的时候。

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MIUI正在内测的内存扩展就只有3G可选

虽说新版的内核zsmalloc已经支持可移动类型分配的,但由于增大了zRam,结合安卓手机的使用特点, 仍然会有可能导致系统内存碎片较严重的情况,因此内存碎片问题也是需要重点关注的。

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当然了,也不是说所有厂商的内存扩展技术都不行,毕竟这也是众多工程师努力的结果,只是说没有大多数人想象的那么有用。其实目前手机处理器的性能也都不错,8G或者12G运存,即使不开内存扩展也是一样用(但12G扩展为20G就有点没必要了...因为ZRAM不是越大越好)。

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