Was ist der Festplatten-Cache und was macht er?
PCs sind komplizierte Maschinen, die mit Dutzenden kleinerer Komponenten gefüllt sind, die alle zusammenarbeiten. Jeder, der mit PC-Hardware gearbeitet hat, ist mit den wichtigsten Festplattenspezifikationen wie Kapazität, Lese- / Schreibgeschwindigkeiten und Plattendrehzahlen vertraut. Es gibt jedoch eine weniger bekannte und oft übersehene Funktion, die sich auf die Geschwindigkeit und Leistung Ihrer Festplatte auswirkt. Die Funktion wird als Festplatten-Cache bezeichnet. Werfen wir einen kurzen Blick darauf, was Festplatten-Cache und SSD-Cache sind und wie es funktioniert.
Was ist Festplattencache?
Festplattencache wird oft als Festplattenpuffer bezeichnet. Mit diesem Namen, Sein Zweck wird ein wenig c. Es fungiert als temporärer Speicherplatz, während die Festplatte Daten in den permanenten Speicher auf den Platten liest und schreibt.
Sie können sich den Cache einer Festplatte als Arbeitsspeicher (RAM) vorstellen, der speziell für die Festplatte entwickelt wurde. Festplatten verfügen über integrierte Mikrocontroller, die die ein- und ausgehenden Daten steuern und verarbeiten, ähnlich wie eine CPU. Der Cache arbeitet in Verbindung mit dem Mikrocontroller, um Speicher zu speichern, während er verarbeitet wird.
Sie können sich den Festplatten-Cache auch als etwas Ähnliches wie das Puffern vorstellen, wenn es um Streaming-Inhalte geht. Jeder hat sich mit dem Streamen eines Videos auf einer langsamen Verbindung befasst. Der Videoplayer wartet vor oder während der Wiedergabe, um Daten zu sammeln, damit er das Video im weiteren Verlauf reibungsloser wiedergeben kann. Mit dem Festplatten-Cache kann eine Festplatte beim Lesen und Schreiben von Daten dasselbe tun.
Wie funktioniert es?
Wenn die Festplatte Daten liest und schreibt, zieht sie sie von den Platten. Sehr oft arbeitet eine Festplatte wiederholt mit denselben Daten, da die Person, die den Computer verwendet, normalerweise an einer oder zwei Aufgaben gleichzeitig arbeitet. Das Festplattenlaufwerk (HDD) speichert Daten in seinem Cache, die Sie oder Ihre Programme am häufigsten verwenden, und in letzter Zeit müssen Sie sie nicht jedes Mal von den Platten ziehen, wenn die Daten benötigt werden. Diese Aktion beschleunigt die Leistung des Laufwerks.
Lesen vor und hinter
Normalerweise nimmt eine Festplatte nicht nur die Daten auf, die sie benötigt. Es liest auch die Daten um es herum. Festplatten sind nicht effizient. Die rotierenden Platten und Lese- / Schreibköpfe sind von Natur aus durch physische bewegliche Teile begrenzt, die viel langsamer sind als Solid-State-Laufwerke, die keine beweglichen Komponenten haben. Daher versuchen Festplatten durch Raten zu kompensieren.
Wenn ein Benutzer oder ein Programm Daten anfordert (erinnert mich an Tron), liest die Festplatte diese Daten und die Daten um sie herum von der Platte und speichert sie alle im Puffer. Da die Wahrscheinlichkeit groß ist, dass die Umgebungsdaten ähnlich sind, geht das Laufwerk davon aus, dass der Benutzer oder Prozess die Umgebungsdaten auch bald anfordern wird.
Es gibt eine Reihe verschiedener Schritte zum Abrufen von Daten von einer Festplatte. Jeder von ihnen braucht Zeit, und sie synchronisieren sich selten. Das Übertragen von Daten von der Festplatte über SATA erfolgt normalerweise viel schneller, als das Laufwerk Daten auf die Platten lesen und schreiben kann. Der Plattenpuffer wird oft verwendet, um diesen Datenfluss auszugleichen und den Prozess viel reibungsloser zu gestalten.
Minimierung der Wartezeiten beim Schreiben von
Auch hier sind Festplatten langsam. Sie sind wahrscheinlich der zeitaufwendigste Teil eines Computers aufgrund ihrer physisch beweglichen Teile. Das Schreiben von Daten ist für den Benutzer normalerweise „schmerzhaft“.
Cache hilft, Datenschreibprozesse zu beschleunigen, indem es den Rest des Computers praktisch täuscht. Eine Festplatte nimmt Daten in ihren Cache und beginnt mit dem Schreiben. Anstatt darauf zu warten, alle Daten auf die Platten zu schreiben, signalisiert die Festplatte dem Computer, dass dies der Fall ist. Der PC oder Mac sendet entweder weiterhin mehr Daten oder geht zu anderen Aufgaben über, da er glaubt, dass der Vorgang abgeschlossen ist. So oder so, Dies ermöglicht es dem Computer als Ganzes, mit dem nächsten Ereignis fortzufahren.
Es gibt jedoch einen Nachteil. Während die Festplatte versucht, ihr Versprechen, die Daten zu schreiben, einzuhalten, kann sie sie verlieren. Wenn der Computer plötzlich ausgeschaltet wird, verschwinden alle im Cache gespeicherten Daten. Cache ist wie RAM flüchtiger Speicher.
Beschleunigung Ihrer Festplatte
Der Cache wird nicht direkt zu einer schnelleren Laufwerksleistung bei einzelnen Aufgaben führen. Es ist nicht so, als würde sich das Laufwerk schneller bewegen. Mit einem Festplattenpuffer kann eine Festplatte jedoch viel effizienter Multitasking betreiben, und die Chancen stehen gut, dass Sie das brauchen.
Es kommt selten vor, dass ein Laufwerk nur eine Sache ausführt oder nur mit jeweils einem Prozess interagiert. Festplattenbasierte Festplatten sind in modernen PCs immer noch bekannte Speichergeräte. Solid-State-Laufwerke (SSDs) ersetzen diese Festplatten (HDDs) jedoch allmählich. Selbst bei einer einzelnen Aufgabe müssen möglicherweise mehrere Programme gleichzeitig auf diesen Speicher zugreifen. Möglicherweise arbeiten Sie mit zwei oder mehr Dateien gleichzeitig von Ihrem Speicherlaufwerk.
Server sind ein weiterer Bereich, in dem Cache in Festplatten kritisch ist. Server-Festplatten werden immer mehrere Dinge tun. Denken Sie an eine Datenbank hinter einer Website. Jedes Mal, wenn ein Benutzer eine Aktion ausführt, die die Website speichern oder protokollieren muss, greift die Website auf die Informationen zu und schreibt sie in die Datenbank. Jedes Mal, wenn jemand diese Website ansieht, liest sie aus der Datenbank. Es ist selten, dass die Laufwerke, auf denen diese Datenbank gespeichert ist, nicht mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen.
Cache in SSDs
SSDs sind nicht so langsam wie physische Festplatten, also brauchen sie auch Cache? Kurz gesagt, sie tun es. Während sich der Cache in Festplatten wie RAM verhält, dient der Cache in Solid-State-Laufwerken als dynamischer Direktzugriffsspeicher (DRAM). Es ist viel schneller und hält Schritt mit den SSDs.
Obwohl SSDs viel schneller sind als ihre festplattenbasierten Pendants, bietet Cache dennoch Vorteile. Solid-State-Laufwerke verwenden immer noch Cache, um die Eingabe / Ausgabe zu regulieren und einen etwas schnelleren Lese- und Schreibzugriff zu ermöglichen. In der Zwischenzeit verfügen einige SSDs nicht über ein integriertes DRAM. Es spart Stromverbrauch, zwingt aber die Antriebe auf andere Weise zu kompensieren.
Kauf eines Laufwerks
Der Cache spielt also offensichtlich eine Rolle. Der Cache ist nicht so wichtig wie die Spezifikationen des primären Laufwerks, aber Sie sollten ihn dennoch berücksichtigen. Wenn Ihr Laufwerk Multitasking oder kontinuierlich ausgeführt wird, z. B. auf einem Server oder für Spieleplattformen, suchen Sie nach größeren Cache-Größen. Sie werden den größten Nutzen daraus ziehen. Heimanwender, die ein Speicherlaufwerk für den gelegentlichen Gebrauch suchen, müssen sich nicht so viele Sorgen machen. Bei SSDs sind die Gewässer etwas trüber, aber es lohnt sich immer noch, den Cache in Ihrem Entscheidungsprozess zu berücksichtigen. Andere Faktoren können es jedoch leicht überschatten.
Es gibt eine Reihe verschiedener Schritte zum Abrufen von Daten von einer Festplatte. Jeder von ihnen braucht Zeit, und sie synchronisieren sich selten. Das Übertragen von Daten von der Festplatte über SATA erfolgt normalerweise viel schneller, als das Laufwerk Daten auf die Platten lesen und schreiben kann. Der Plattenpuffer wird oft verwendet, um diesen Datenfluss auszugleichen und den Prozess viel reibungsloser zu gestalten.
Minimierung der Wartezeiten beim Schreiben von
Auch hier sind Festplatten langsam. Sie sind wahrscheinlich der zeitaufwendigste Teil eines Computers aufgrund ihrer physisch beweglichen Teile. Das Schreiben von Daten ist für den Benutzer normalerweise „schmerzhaft“.
Cache hilft, Datenschreibprozesse zu beschleunigen, indem es den Rest des Computers praktisch täuscht. Eine Festplatte nimmt Daten in ihren Cache und beginnt mit dem Schreiben. Anstatt darauf zu warten, alle Daten auf die Platten zu schreiben, signalisiert die Festplatte dem Computer, dass dies der Fall ist. Der PC oder Mac sendet entweder weiterhin mehr Daten oder geht zu anderen Aufgaben über, da er glaubt, dass der Vorgang abgeschlossen ist. So oder so, Dies ermöglicht es dem Computer als Ganzes, mit dem nächsten Ereignis fortzufahren.
Es gibt jedoch einen Nachteil. Während die Festplatte versucht, ihr Versprechen, die Daten zu schreiben, einzuhalten, kann sie sie verlieren. Wenn der Computer plötzlich ausgeschaltet wird, verschwinden alle im Cache gespeicherten Daten. Cache ist wie RAM flüchtiger Speicher.
Beschleunigung Ihrer Festplatte
Der Cache wird nicht direkt zu einer schnelleren Laufwerksleistung bei einzelnen Aufgaben führen. Es ist nicht so, als würde sich das Laufwerk schneller bewegen. Mit einem Festplattenpuffer kann eine Festplatte jedoch viel effizienter Multitasking betreiben, und die Chancen stehen gut, dass Sie das brauchen.
Es kommt selten vor, dass ein Laufwerk nur eine Sache ausführt oder nur mit jeweils einem Prozess interagiert. Festplattenbasierte Festplatten sind in modernen PCs immer noch bekannte Speichergeräte. Solid-State-Laufwerke (SSDs) ersetzen diese Festplatten (HDDs) jedoch allmählich. Selbst bei einer einzelnen Aufgabe müssen möglicherweise mehrere Programme gleichzeitig auf diesen Speicher zugreifen. Möglicherweise arbeiten Sie mit zwei oder mehr Dateien gleichzeitig von Ihrem Speicherlaufwerk.
Server sind ein weiterer Bereich, in dem Cache in Festplatten kritisch ist. Server-Festplatten werden immer mehrere Dinge tun. Denken Sie an eine Datenbank hinter einer Website. Jedes Mal, wenn ein Benutzer eine Aktion ausführt, die die Website speichern oder protokollieren muss, greift die Website auf die Informationen zu und schreibt sie in die Datenbank. Jedes Mal, wenn jemand diese Website ansieht, liest sie aus der Datenbank. Es ist selten, dass die Laufwerke, auf denen diese Datenbank gespeichert ist, nicht mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen.
Cache in SSDs
SSDs sind nicht so langsam wie physische Festplatten, also brauchen sie auch Cache? Kurz gesagt, sie tun es. Während sich der Cache in Festplatten wie RAM verhält, dient der Cache in Solid-State-Laufwerken als dynamischer Direktzugriffsspeicher (DRAM). Es ist viel schneller und hält Schritt mit den SSDs.
Obwohl SSDs viel schneller sind als ihre festplattenbasierten Pendants, bietet Cache dennoch Vorteile. Solid-State-Laufwerke verwenden immer noch Cache, um die Eingabe / Ausgabe zu regulieren und einen etwas schnelleren Lese- und Schreibzugriff zu ermöglichen. In der Zwischenzeit verfügen einige SSDs nicht über ein integriertes DRAM. Es spart Stromverbrauch, zwingt aber die Antriebe auf andere Weise zu kompensieren.
Kauf eines Laufwerks
Der Cache spielt also offensichtlich eine Rolle. Der Cache ist nicht so wichtig wie die Spezifikationen des primären Laufwerks, aber Sie sollten ihn dennoch berücksichtigen. Wenn Ihr Laufwerk Multitasking oder kontinuierlich ausgeführt wird, z. B. auf einem Server oder für Spieleplattformen, suchen Sie nach größeren Cache-Größen. Sie werden den größten Nutzen daraus ziehen. Heimanwender, die ein Speicherlaufwerk für den gelegentlichen Gebrauch suchen, müssen sich nicht so viele Sorgen machen. Bei SSDs sind die Gewässer etwas trüber, aber es lohnt sich immer noch, den Cache in Ihrem Entscheidungsprozess zu berücksichtigen. Andere Faktoren können es jedoch leicht überschatten.