Datorer är komplicerade maskiner, fyllda med dussintals mindre komponenter, som alla arbetar tillsammans. Alla som har arbetat med PC -hårdvara känner till de viktigaste hårddiskspecifikationerna, som kapacitet, läs-/skrivhastigheter och tallriksrotationshastigheter. Det finns dock en mindre känd och ofta förbisedd funktion som påverkar hårddiskens hastighet och prestanda. Funktionen är känd som hårddiskens cache. Låt oss ta en snabb titt på vad hårddiskens cache och SSD -cache är och hur det fungerar.
Vad är hårddiskcache?
Hårddiskcache är ofta känd som diskbuffert. Med det namnet blir dess syfte lite c. Det fungerar som ett tillfälligt minnesutrymme medan hårddisken läser och skriver data till den permanenta lagringen på plattorna.
Du kan tänka dig att hårddiskens cache är som slumpmässigt åtkomstminne (RAM) som är speciellt utformad för hårddisken. Hårddiskar har inbyggda mikrokontroller som styr och bearbetar data som kommer in och ut, ungefär som en CPU. Cachen fungerar tillsammans med mikrokontrollern för att lagra minne när det bearbetas.
Du kan också tänka på hårddiskens cache som något som liknar buffring när det gäller strömmande innehåll. Alla har hanterat streaming av en video på en långsam anslutning. Videospelaren väntar före eller under uppspelning för att samla in data så att den kan fortsätta spela upp videon smidigare när den fortskrider. Hårddiskens cache gör att en hårddisk kan göra samma sak när man läser och skriver data.
Hur fungerar det?
När hårddisken läser och skriver data, drar den den från plattorna. Mycket ofta arbetar en hårddisk med samma data upprepade gånger, eftersom personen som använder datorn vanligtvis arbetar med en eller två uppgifter åt gången. Hårddisken (HDD) lagrar data i cacheminnet som du eller dina program använder oftast och senast eliminerar behovet av att dra det från plattorna varje gång som data behövs. Denna åtgärd påskyndar enhetens prestanda.
Läser framåt och bakom
Vanligtvis hämtar en hårddisk inte bara de data som den behöver. Den läser också informationen runt den. Hårddiskar är inte effektiva. De snurrande plattorna och läs-/skrivhuvudena är i sig begränsade av fysiska rörliga delar, som är mycket långsammare än solid-state-enheter som inte har några rörliga komponenter. Därför försöker hårddiskar kompensera genom att gissa.
När en användare eller ett program begär data (påminner mig om Tron), läser hårddisken data och data runt den från tallriken och lagrar allt i bufferten. Eftersom det finns en rimlig sannolikhet för att omgivande data är liknande, antar enheten att användaren eller processen också kommer att begära omgivande data snart.
Dataflöde på kvällen
Det finns en massa olika steg för att hämta data från en hårddisk. Var och en av dem tar tid, och de synkroniseras sällan. Överföring av data från hårddisken via SATA går vanligtvis mycket snabbare än enheten kan läsa och skriva data till plattorna. Diskbufferten används ofta för att jämna ut detta dataflöde och göra processen mycket smidigare.
Minimera väntetider när du skriver
Återigen är hårddiskar långsamma. De är förmodligen den mest tidskrävande delen av någon dator på grund av deras fysiskt rörliga delar. Att skriva data är vanligtvis ”smärtsamt” för användaren.
Cache hjälper till att påskynda dataskrivningsprocesser genom att nästan lura resten av datorn. En hårddisk tar data i cacheminnet och börjar skriva det. I stället för att vänta med att skriva all data på plattorna, signalerar hårddisken datorn att den gjorde det. PC: n eller Mac fortsätter antingen att skicka mer data, eller så går den vidare till andra uppgifter och tror att processen är klar. Hur som helst, detta gör att datorn som helhet kan fortsätta till nästa evenemang.
Det finns dock en baksida. Medan hårddisken försöker uppfylla sitt löfte om att skriva data kan den förlora den. Om datorn plötsligt stängs av kommer alla data som lagras i cachen kommer försvinna. Cache, som RAM, är flyktig lagring.
Påskynda din hårddisk
Cachen kommer inte att motsvara snabbare körprestanda på enstaka uppgifter direkt. Det är inte så att det får enheten att gå snabbare. Att ha en diskbuffert gör dock att en hårddisk kan multitaska mycket mer effektivt, och chansen är stor att det är något du behöver.
Det är sällsynt att en enhet bara gör en sak eller bara interagerar med en process i taget. Diskbaserade hårddiskar är fortfarande välkända lagringsenheter i moderna datorer. SSD-enheter ersätter dock gradvis dessa hårddiskar (hårddiskar). Även med en enda uppgift kan flera program behöva komma åt lagringen åt gången. Du kanske arbetar med två eller flera filer från din lagringsenhet samtidigt.
Servrar är ett annat utrymme där det är avgörande att ha cache på hårddiskar. Serverhårddiskar kommer alltid att göra flera saker. Tänk på en databas bakom en webbplats. Varje gång en användare slutför en åtgärd som webbplatsen måste lagra eller logga, kommer webbplatsen åt informationen och skriver den till databasen. Varje gång någon ens tittar på den webbplatsen läser den från databasen. Det skulle vara sällsynt att enheterna som lagrar den databasen inte skulle utföra flera uppgifter samtidigt.
Cache i SSD -enheter
SSD -enheter är inte lika långsamma som fysiska hårddiskar, så behöver de också cache? Kort sagt, det gör de. Medan cache på hårddiskar beter sig som RAM, fungerar cache i SSD-enheter som dynamic minne för slumpmässig åtkomst (DRAM). Det är mycket snabbare och håller jämna steg med SSD: erna.
Även om SSD-enheter är mycket snabbare än sina diskbaserade motsvarigheter, ger cachen fortfarande fördelar. Solid-state-enheter använder fortfarande cache för att reglera input/output och ger något snabbare läs- och skrivåtkomst. Samtidigt har vissa SSD-enheter inte inbyggt DRAM. Det sparar på strömförbrukningen men tvingar enheterna att kompensera på andra sätt.
Att köpa en enhet
Så, cache spelar uppenbarligen roll. Cacheminnet är inte lika viktigt som de primära enhetens specifikationer, men du bör ändå ta hänsyn till det. Om din enhet kommer att vara multitasking eller kör kontinuerligt, som i en server eller används för spelplattformar, leta efter större cachestorlekar. Du kommer att se mest nytta av det. Hemanvändare som letar efter en lagringsenhet för tillfällig användning behöver inte oroa sig så mycket för det. För SSD -enheter är vattnet lite grumligare, men det är fortfarande värt att överväga cacheminne i din beslutsprocess. Andra faktorer kan dock lätt överskugga det.
