O que é o Cache de disco rígido e o que ele faz?
PCs são máquinas complicadas, cheias de dezenas de componentes menores, todos trabalhando juntos. Qualquer um que trabalhou com hardware de PC está familiarizado com as especificações principais do disco rígido, como Capacidade, Velocidade de leitura/escrita, e velocidade de rotação de platter. No entanto, há uma característica menos conhecida e muitas vezes negligenciada que impacta a velocidade e desempenho do seu disco rígido. O recurso é conhecido como o cache de disco rígido. Vamos dar uma olhada rápida no cache de disco rígido e cache SSD, e como ele funciona.
o que é a Cache do disco rígido?
cache de disco rígido é muitas vezes conhecido como o buffer de disco. Por esse nome, Seu propósito torna-se um pouco C. Ele atua como um espaço de memória temporária, enquanto o disco rígido lê e escreve dados para o armazenamento permanente nos platters.
você pode pensar no cache de um disco rígido como sendo como memória de acesso aleatório (RAM) que é especificamente projetado para o disco rígido. Discos rígidos têm microcontroladores embutidos que governam e processam dados entrando e saindo, muito parecido com uma CPU. O cache funciona em conjunto com o microcontrolador para armazenar memória enquanto está sendo processado.
você também pode pensar em cache de disco rígido como algo semelhante ao buffering quando se trata de conteúdo de streaming. Todos lidaram com o streaming de um vídeo em uma conexão lenta. O leitor de vídeo espera antes ou durante a reprodução para coletar dados para que ele possa continuar a tocar o vídeo de forma mais suave como ele progride. Cache de disco rígido permite que um disco rígido para fazer a mesma coisa ao ler e escrever dados.Como Funciona?
como o disco rígido lê e escreve dados, ele puxa-o dos platters. Muitas vezes, um disco rígido está trabalhando com os mesmos dados repetidamente, uma vez que a pessoa que usa o computador geralmente está trabalhando em uma ou duas tarefas de cada vez. A unidade de disco rígido (HDD) contém dados em seu cache que você ou seus programas estão usando mais frequentemente e, mais recentemente, eliminando a necessidade de puxá-lo dos platters cada vez que os dados são necessários. Esta ação acelera o desempenho da unidade.
lendo à frente e atrás de
tipicamente, um disco rígido não apenas pegar os dados que ele precisa. Também lê os dados à sua volta. Os discos rígidos não são eficientes. Os platters de fiação e cabeças de leitura/escrita são inerentemente limitados por partes físicas móveis, que são muito mais lentos do que Unidades de estado sólido que não têm componentes móveis. Portanto, discos rígidos tentam compensar adivinhando.
quando um usuário ou um programa pede Dados( me lembra Tron), O disco rígido lê que os dados e os dados em torno dele a partir do platter e armazena tudo no buffer. Uma vez que há uma probabilidade decente de que os dados circundantes é semelhante, a unidade assume que o usuário ou processo também irá solicitar os dados circundantes em breve.
fluxo de dados à noite
existem vários passos diferentes para recuperar dados de um disco rígido. Cada um deles leva tempo, e raramente se sincronizam. Transferência de dados do disco rígido via SATA geralmente se move muito mais rápido do que o disco pode ler e escrever dados para os platters. O buffer de disco é muitas vezes usado para equilibrar este fluxo de dados e fazer o processo muito mais suave.
minimizando os tempos de espera ao escrever
novamente, os discos rígidos são lentos. Eles são provavelmente a parte mais demorada de qualquer computador por causa de suas partes fisicamente móveis. Escrever dados é geralmente “doloroso” para o usuário.
Cache ajuda a acelerar os processos de escrita de dados, quase enganando o resto do computador. Um disco rígido vai levar os dados em seu cache e começar a escrevê-lo. Em vez de esperar para escrever todos os dados sobre os platters, o HDD sinaliza o computador que ele fez. O PC ou Mac ou continua enviando mais dados, ou passa para outras tarefas, acreditando que o processo está completo. De qualquer forma, isso permite que o computador como um todo para continuar para o próximo evento.No entanto, há uma desvantagem. Enquanto o disco rígido está tentando fazer o bem em sua promessa de escrever os dados, ele pode perdê-lo. Se o computador for desligado de repente, todos os dados armazenados no cache irão desaparecer. A Cache, como a RAM, é um armazenamento volátil.
acelerando o seu disco rígido
o cache não vai igualar o desempenho mais rápido do disco rígido em apenas tarefas diretamente. Não está a fazer com que o motor se mova mais depressa. Ter um buffer de disco, no entanto, permite que um disco rígido para multitarefa muito mais eficientemente, e as chances são, Isso é algo que você vai precisar.
é raro que uma unidade faça apenas uma coisa ou apenas interaja com um processo de cada vez. Discos rígidos baseados em disco ainda são dispositivos de armazenamento bem conhecidos em computadores modernos. No entanto, unidades de Estado Sólido (SSDs) estão gradualmente substituindo essas unidades de disco rígido (HDDs). Mesmo com uma única tarefa, vários programas podem precisar acessar esse armazenamento de cada vez. Você pode estar trabalhando com dois ou mais arquivos de sua unidade de armazenamento ao mesmo tempo.
servidores são outro espaço onde ter cache em discos rígidos é fundamental. Os discos rígidos do servidor vão estar sempre a fazer várias coisas. Pense numa base de dados por trás de um site. Cada vez que um usuário completa uma ação que o site tem que armazenar ou logar, o site acessa a informação e a escreve no banco de dados. Cada vez que alguém vê esse site, ele lê a partir da base de dados. Seria raro que as unidades que armazenam esse banco de dados não estaria realizando várias tarefas simultaneamente.
Cache em SSDs
SSDs não são tão lentos quanto discos rígidos físicos, então eles precisam de cache também? Em resumo, sim. Enquanto cache em discos rígidos se comporta como RAM, cache em unidades de Estado Sólido serve como memória dinâmica de acesso aleatório (DRAM). É muito mais rápido e mantém o ritmo com os SSDs.
embora os SSD sejam muito mais rápidos do que os seus homólogos baseados em disco, o cache ainda oferece benefícios. Unidades de Estado Sólido ainda usam cache para regular entrada / saída e fornecer um pouco mais rápido acesso de leitura e escrita. Entretanto, alguns SSDs não têm DRAM incorporado. Economiza no consumo de energia, mas força as unidades a compensar de outras formas.
comprar uma unidade
assim, cache obviamente importa. O cache não é tão importante quanto os specs do drive primário, mas você deve ainda levá-lo em conta. Se a sua unidade vai ser multitarefas ou correr continuamente, como em um servidor ou usado para plataformas de jogos, procure por tamanhos de cache maiores. Vais ver o maior benefício disso. Usuários domésticos que estão à procura de uma unidade de armazenamento para uso ocasional não têm que se preocupar com isso tanto. Para SSDs, as águas são um pouco mais obscuras, mas ainda vale a pena considerar cache em seu processo de decisão. Outros fatores podem facilmente ofuscá-lo, no entanto.