Ви зараз переглядаєте ЩО ТАКЕ КЕШ ЖОРСТКОГО ДИСКУ І ДЛЯ ЧОГО ВІН ПОТРІБНИЙ

ПК – це складні машини, наповнені десятками менших компонентів, які працюють разом. Від вашого процесора та графічного процесора до вашого жорсткого диска та пам’яті кожен шматок вашого ПК повинен зібратися та злагоджено працювати для того, щоб виконувати операції та запускати програми. Кожен, хто працював із апаратним забезпеченням ПК, знайомий з основними специфікаціями жорсткого диска, такими як ємність, швидкість читання/запису та швидкість обертання дисків. Однак є менш відома і часто недооцінена функція, яка дійсно може вплинути на швидкість вашого жорсткого диска: розмір кешу. Давайте коротко розберемося, що таке кеш жорсткого диску та як він працює.


ЩО ТАКЕ КЕШ ЖОРСТКОГО ДИСКУ?

Кеш жорсткого диска чи буферна пам’ять, як його ще називають. Він діє як тимчасова пам’ять для жорсткого диска, коли він читає і записує дані в постійне сховище на дисках.

Кеш жорсткого диска схожий на оперативну пам’ять спеціально для жорсткого диска. Аналогія насправді підходить. Жорсткі диски мають вбудовані мікроконтролери, які керують та обробляють дані, що надходять і виходять з диска, подібно до процесора. Кеш працює спільно з цим контролером, щоб зберігати пам’ять під час її обробки.

Це як перегляд відео онлайн з повільним інтернет-зв’язком Відеоплеєр чекає до або під час відтворення, щоб зібрати більше даних, щоб він міг продовжувати відтворювати відео більш плавно. Кеш жорсткого диска дозволяє робити те ж саме, читаючи чи записуючи дані.

КЕШ ЖОРСТКОГО ДИСКУ

ЯК ЦЕ ПРАЦЮЄ?

Коли жорсткий диск читає і записує дані, він повинен витягувати ці дані з дисків. Дуже часто жорсткий диск працює з тими ж даними неодноразово, оскільки людина, що користується комп’ютером, ймовірно, буде працювати над однією або двома задачами одночасно. Дані, які ви або ваші програми використовуєте найчастіше та останнім часом накопичуються у кеші, що виключає необхідність щоразу витягувати їх з дисків, і цим прискорює привід.

КЕШ ЖОРСТКОГО ДИСКУ

ЗЧИТУВАННЯ ПОПЕРЕДУ ТА ПОЗАДУ

Зазвичай жорсткий диск не просто збирає потрібні вам дані. Він також зчитує дані навколо нього. Жорсткі диски не ефективні. Система обертання магнітних дисків та головок для читання/запису суттєво обмежена опорою на фізичні рухомі частини. Рухомі частини набагато повільніші, ніж повністю електронні. Тому, жорсткі диски намагаються компенсувати вгадуванням.

Коли користувач або програма робить запит на дані, жорсткий диск витягує ці дані та дані навколо нього та зберігає їх у буфері. Оскільки існує ймовірність того, що оточуючі дані схожі, накопичувач робить ставку, що користувач або обробник, який запитав початкові дані, також незабаром запитає навколишні дані.

КЕШ ЖОРСТКОГО ДИСКУ

ВІЧНИЙ ПОТІК ДАНИХ

Існує маса різних кроків для отримання даних з жорсткого диска. Кожен з них потребує часу, і вони рідко синхронізовані. Передача з жорсткого диска через SATA зазвичай набагато швидше, ніж накопичувач може читати і записувати дані на диску. Буфер часто використовується для вирівнювання цього потоку даних і робить процес більш плавним.


ЗМЕНШЕННЯ ЧАСУ ОЧІКУВАННЯ ЗАПИСУ

Знову ж таки, жорсткі диски повільні. Вони, мабуть, найповільніша частина будь-якого комп’ютера через їх фізичні рухомі частини. Запис даних зазвичай особливо болісний.

Кеш допомагає прискорити запис. Жорсткий диск забере дані в кеш-пам’ять і почне записувати їх. Замість того, щоб чекати, коли всі ці дані будуть записані на диски, привід подає сигнал решті комп’ютера, що він записав усі дані. Комп’ютер або продовжує надсилати більше даних, або рухається далі, вважаючи, що процес закінчений. Так чи інакше, це дозволяє комп’ютеру в цілому продовжувати переходити до наступного завдання.

Однак є і зворотний бік. Хоча жорсткий диск намагається виконати свої обіцянки записати дані, він може втратити їх. Якщо комп’ютер вимкнеться раптово, всі дані, що зберігаються в кеші, очікують на запис, зникнуть. Кеш, як і оперативна пам’ять, є летючим сховищем.

КЕШ ЖОРСТКОГО ДИСКУ

ПРИСКОРЕННЯ ВАШОГО ЖОРСТКОГО ДИСКУ

Кеш не прискорює швидкість роботи диска для окремих завдань. Насправді привід не рухається швидше. Однак буфер диска дає можливість накопичувачу зробити багатозадачність набагато ефективніше, і, швидше за все, вам це знадобиться.

Рідко трапляється, що привід виконує лише одне завдання або взаємодіє лише з одним процесом. Здебільшого жорсткі диски (HDD) виконують роль накопичувачів в сучасних ПК, залишаючи встановлення операційної системи та додатків на твердотільні накопичувачі (SSD). Навіть при такому одному завданні, можливо, буде потрібно одночасно отримати доступ до декількох програм. Можливо, ви навіть активно працюєте відразу з двома або більше файлами зі свого накопичувача.

Сервери – це ще одне місце, де дуже важливо мати кеш на жорстких дисках. Серверні жорсткі диски завжди будуть робити кілька речей. Подумайте про базу даних веб-сайту. Кожен раз, коли користувач на цьому веб-сайті виконує дію, яку веб-сайт повинен зберігати чи реєструвати, сайт отримує доступ і записує в базу даних. Кожен раз, коли хтось навіть переглядає цей веб-сайт, він читає з бази даних. Дуже рідко, коли накопичувачі, що зберігають цю базу даних, не виконували б кілька завдань одночасно.

КЕШ ЖОРСТКОГО ДИСКУ

КЕШ В SSD

Накопичувачі SSD не такі повільні, як фізичні жорсткі диски, то чи потрібен їм кеш також? Коротше кажучи, типу того. Більшість SSD використовують кеш-систему. Хоча кеш на жорстких дисках поводиться як оперативна пам’ять, кеш на твердотільних накопичувачах насправді є DRAM. Це набагато швидше і йде в ногу з самими накопичувачами.

Незважаючи на те, що SSD є набагато швидшими, ніж їх дискові аналоги, кеш все ще має переваги. Твердотільний накопичувач все ще використовує кеш для регулювання приводів та забезпечення дещо швидшого доступу для читання та запису. Тим часом деякі SSD-диски фактично не мають вбудованої DRAM для кешу. Це економить споживання електроенергії, але змушує приводи компенсувати іншими способами.

КЕШ ЖОРСТКОГО ДИСКУ

КУПУЮЧИ НАКОПИЧУВАЧ

Отже, кеш очевидно має значення. Кеш, ймовірно, не відіграє великої ролі в порівнянні з основними характеристиками диску, але все ж слід враховувати і його. Якщо ваш диск буде багатозадачним або працює постійно, як на сервері, шукайте великі розміри кешу. Ви отримаєте максимальну користь від цього. Домашні користувачі, які шукають накопичувач, до якого вони отримуватимуть доступ лише при нагоді, не повинні про це хвилюватися. Для твердотільних дисків все трохи туманніше, але все ж варто врахувати кеш у процесі прийняття рішень. Інші фактори можуть легко затьмарити це.


Тут ви можете придбати → HDD, а тут → SSD


Можливо буде цікаво: SSD накопичувач – вибираємо правильно


Vlad Zima

Залишити відповідь