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 маленький шматок настільного або портативного ПК повинен зібратися для того, щоб виконувати операції та запускати програми. Кожен, хто працював з обладнанням для ПК, знайомий з основними специфікаціями жорсткого диска, такими як ємність, швидкість читання / запису та швидкість обертання блюд. Однак є менш відома і часто недооцінена функція, яка дійсно може впливати на швидкість вашого жорсткого диска: розмір кешу. Давайте коротко розглянемо, що таке кеш жорсткого диска і як він працює.
Що таке кеш жорсткого диска?
Швидкі посилання
- Що таке кеш жорсткого диска?
- Як це працює?
- Читання вперед та позаду
- Вечірній потік даних
- Мінімізація часу очікування при написанні
- Прискорення вашого жорсткого диска
- Кеш у SSD
- Купівля Диска
Кеш жорсткого диска часто називають буфером диска. За цією назвою його призначення стає трохи більш зрозумілим. Він працює як тимчасова пам'ять для жорсткого диска, коли він читає і записує дані в постійне сховище на тарілки.
Ви можете вважати, що кеш жорсткого диска схожий на оперативну пам'ять спеціально для жорсткого диска. Аналогія насправді також 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.
Ви також можете думати про це як про буферне відео. Усі мали справу з передачею відео на повільному зв’язку. Відеоплеєр чекає до або під час відтворення, щоб зібрати більше даних, щоб він міг продовжувати відтворювати відео більш плавно вперед. Кеш жорсткого диска дозволяє жорсткому диску робити те ж саме, читаючи чи записуючи дані.
Як це працює?
Коли жорсткий диск читає і записує дані, він повинен витягувати ці дані з тарілок. 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. На диску накопичуються дані, які ви або ваші програми використовуєте найчастіше та останнім часом у своєму кеші, що виключає необхідність щоразу витягувати його з тарілок, що потрібні ці дані, та прискорюючи привід.
Читання вперед та позаду
Зазвичай жорсткий диск не просто збирає потрібні вам дані. Він також зчитує дані навколо нього. Жорсткі диски неефективні. Система обертання блюд та головок для читання / запису суттєво обмежена опорою на фізичні рухомі частини. Рухомі частини набагато повільніше, ніж цілком електронні. Отже, жорсткі диски намагаються компенсувати здогадами.
Коли користувач або програма робить запит на дані, жорсткий диск витягує ці дані та дані навколо нього на платівці та зберігає їх у буфері. Оскільки існує гідна ймовірність того, що навколишні дані схожі, диск накопичує те, що користувач або процес, який запитував початкові дані, також незабаром запитають навколишні дані.
Вечірній потік даних
Існує маса різних кроків для отримання даних з жорсткого диска. Кожен з них потребує часу, і рідко вони синхронізуються. Передача з жорсткого диска через SATA зазвичай рухається набагато швидше, ніж накопичувач може читати і записувати дані на тарілки. Дискний буфер часто використовується для вирівнювання цього потоку даних і робить процес набагато більш плавним.
Мінімізація часу очікування при написанні
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, лежачи на іншому комп'ютері. Жорсткий диск візьме дані в кеш-пам'ять і почне записувати їх. Замість того, щоб чекати, коли всі ці дані будуть записані на тарілки, привід подає сигнал на решту 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.
Прискорення вашого жорсткого диска
Кеш не збирається безпосередньо прирівнювати до швидшої роботи диска для окремих завдань. Це не так, як насправді змушує привід рухатися швидше. Однак буфер диска дозволяє набагато ефективніше робити жорсткий диск на багатозадачність, і, швидше за все, це вам знадобиться.
Рідко буває, що привід виконує лише одне, або взаємодіє лише з одним процесом за один раз. Здебільшого дискові жорсткі диски збираються накопичувачами в сучасних ПК, залишаючи операційну систему та програми на твердотільні накопичувачі. Навіть за допомогою цього єдиного завдання, 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 кеш на жорстких дисках дуже важливий. Серверні жорсткі диски завжди будуть робити кілька речей. Подумайте про базу даних за веб-сайтом. Кожен раз, коли користувач на цьому веб-сайті виконує дію, яку веб-сайт має зберігати чи реєструвати, сайт отримує доступ до і записує в базу даних. Кожен раз, коли хтось навіть переглядає цей веб-сайт, він читає з бази даних. Буде рідко, що накопичувачі, що зберігають цю базу даних, не виконували б декілька завдань одночасно.
Кеш у SSD
SSD-диски не такі повільні, як фізичні жорсткі диски, тому чи потрібен їм кеш-пам'ять? Коротше кажучи, свого роду. Більшість SSD використовують кеш-систему. Хоча кеш на жорстких дисках поводиться як оперативна пам'ять, кеш-пам'ять 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 використовують кеш для регулювання приводів та забезпечення дещо швидшого доступу для читання та запису. Тим часом, деякі SSD фактично не мають вбудованої DRAM для кешу. Це економить споживання електроенергії, але змушує приводи компенсувати іншими способами.
Купівля Диска
Отже, кеш очевидно має значення. Кеш, ймовірно, не матиме значення як специфікацій основного диска, але все ж слід враховувати це. Якщо ваш диск буде багатозадачним або працює постійно, як на сервері, шукайте великі розміри кешу. Ви отримаєте від цього найбільшу користь. Домашні користувачі, які шукають накопичувач, до якого вони отримуватимуть доступ лише при нагоді, не повинні переживати про це так сильно. Для твердотільних дисків води трохи мрячніші, але все ж варто врахувати кеш у процесі прийняття рішення. Інші фактори можуть легко затьмарити це.
Якщо ви все ще хочете пришвидшити свій ПК з Windows 10, ознайомтеся з нашим великим посібником, як зробити це саме тут.
