Vad är Hårddiskcachen och vad gör den?

datorer är komplicerade maskiner, fyllda med dussintals mindre komponenter, alla arbetar tillsammans. Den som har arbetat med PC-hårdvara är bekant med de viktigaste hårddiskspecifikationerna, som kapacitet, läs/skrivhastigheter och rotationshastigheter. Det finns dock en mindre känd och ofta förbisedd funktion som påverkar hårddiskens hastighet och prestanda. Funktionen är känd som hårddiskcachen. Låt oss ta en snabb titt på vad hårddiskcache och SSD-cache är och hur det fungerar.

Vad är Hårddiskcache?

Hårddiskcache är ofta känd som diskbufferten. Med det namnet blir dess syfte lite c.det fungerar som ett tillfälligt minnesutrymme medan hårddisken läser och skriver data till permanent lagring på skivorna.

du kan tänka på en hårddisks cache som att vara som RAM-minne (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 mikrokontroller för att lagra minne när det bearbetas.

du kan också tänka på hårddiskcache som något som liknar buffring när det gäller strömmande innehåll. Alla har behandlat 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. Hårddiskcache tillåter en hårddisk att göra samma sak när du läser och skriver data.

Hur Fungerar Det?

när hårddisken läser och skriver data drar den den från skivorna. 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) innehåller data i sin cache som du eller dina program använder oftast och senast eliminerar behovet av att dra den från skivorna varje gång 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 data runt den. Hårddiskar är inte effektiva. Spinnplattorna 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 den data och data runt den från tallriken och lagrar allt i bufferten. Eftersom det finns en anständig sannolikhet för att de omgivande data är liknande, antar enheten att användaren eller processen också kommer att begära de omgivande data snart.

Evening Data Flow

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 rör sig vanligtvis mycket snabbare än enheten kan läsa och skriva data till skivorna. Diskbufferten används ofta för att jämna ut detta dataflöde och göra processen mycket mjukare.

minimera väntetider när du skriver

igen är hårddiskarna 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 dataskrivprocesser genom att nästan lura resten av datorn. En hårddisk tar data i sin cache och börjar skriva den. Istället för att vänta på att skriva alla data på skivorna, signalerar hårddisken datorn som den gjorde. PC eller Mac fortsätter antingen att skicka mer data, eller så går det vidare till andra uppgifter och tror att processen är klar. Hur som helst tillåter detta datorn som helhet att fortsätta till nästa händelse.

det finns dock en nackdel. Medan hårddisken försöker göra bra på sitt löfte att skriva data, kan det förlora det. Om datorn stängs av plötsligt försvinner all data som lagras i cachen. Cache, som RAM, är flyktig lagring.

påskynda din hårddisk

cachen kommer inte att motsvara snabbare enhetsprestanda på enskilda uppgifter direkt. Det är inte som att det får enheten att röra sig snabbare. Att ha en diskbuffert tillåter dock en hårddisk att multitaska mycket mer effektivt, och chansen är att det är något du behöver.

det är sällsynt att en enhet bara gör en sak eller bara kommer att interagera med en process i taget. Diskbaserade hårddiskar är fortfarande kända lagringsenheter i moderna datorer. Solid state-enheter (SSD) ersätter dock gradvis dessa hårddiskar (hårddiskar). Även med en enda uppgift kan flera program behöva komma åt den lagringen åt gången. Du kanske arbetar med två eller flera filer från din lagringsenhet samtidigt.

servrar är ett annat utrymme där cache i hårddiskar är kritisk. Server hårddiskar 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 ser 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: er

SSD: er är inte lika långsamma som fysiska hårddiskar, så behöver de också cache? Kort sagt, det gör de. Medan cache i hårddiskar beter sig som RAM, fungerar cache i solid state-enheter som dynamiskt slumpmässigt åtkomstminne (DRAM). Det är mycket snabbare och håller takt med SSD: erna.

även om SSD: er är mycket snabbare än sina diskbaserade motsvarigheter, ger cache fortfarande fördelar. Solid state-enheter använder fortfarande cache för att reglera input / output och ge något snabbare läs-och skrivåtkomst. Under tiden har vissa SSD: er inte inbyggd DRAM. Det sparar på strömförbrukningen men tvingar enheterna att kompensera på andra sätt.

att köpa en enhet

så, cache uppenbarligen spelar roll. Cachen är inte lika viktig som de primära enhetsspecifikationerna, men du bör fortfarande ta hänsyn till det. Om din enhet kommer att multitasking eller köra 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 för det lika mycket. För SSD: er är vattnet lite murkier, men det är fortfarande värt att överväga cache i din beslutsprocess. Andra faktorer kan lätt överskugga det, fastän.