Komputery PC to skomplikowane maszyny, wypełnione dziesiątkami mniejszych komponentów, które współpracują ze sobą. Od procesora i karty graficznej po dysk twardy i pamięć - każdy mały element komputera stacjonarnego lub laptopa musi się łączyć, aby wykonywać operacje i uruchamiać aplikacje. Każdy, kto pracował ze sprzętem komputerowym, zna główne specyfikacje dysków twardych, takie jak pojemność, prędkości odczytu / zapisu i prędkości obrotu talerza. Istnieje jednak mniej znana i często pomijana funkcja, która może naprawdę wpłynąć na szybkość dysku twardego: wielkość pamięci podręcznej. Rzućmy okiem na to, czym jest pamięć podręczna dysku twardego i jak działa.
Co to jest pamięć podręczna dysku twardego?
Szybkie linki
- Co to jest pamięć podręczna dysku twardego?
- Jak to działa?
- Czytanie przed i za
- Wieczorny przepływ danych
- Minimalizowanie czasu oczekiwania podczas pisania
- Przyspieszenie dysku twardego
- Pamięć podręczna na dyskach SSD
- Kupowanie dysku
Pamięć podręczna dysku twardego jest często nazywana buforem dysku. Pod tą nazwą jego cel staje się nieco bardziej jasny. Działa jako tymczasowa pamięć dysku twardego, ponieważ odczytuje i zapisuje dane w pamięci trwałej na talerzach.
Pamięć podręczną dysku twardego można traktować jak pamięć RAM specjalnie dla tego dysku twardego. Analogia faktycznie pasuje również bardzo dobrze. Dyski twarde mają wbudowane mikrosterowniki, które zarządzają i przetwarzają dane przychodzące i wychodzące z dysku, podobnie jak procesor. Pamięć podręczna działa w połączeniu z tym kontrolerem, aby przechowywać pamięć podczas jej przetwarzania.
Możesz również pomyśleć o tym jak o filmie buforującym. Wszyscy mają do czynienia z przesyłaniem strumieniowym wideo przy wolnym połączeniu. Odtwarzacz wideo czeka przed lub w trakcie odtwarzania na zebranie większej ilości danych, aby mógł płynniej odtwarzać wideo dalej. Pamięć podręczna dysku twardego pozwala dyskowi twardemu robić to samo podczas odczytu lub zapisu danych.
Jak to działa?
Gdy dysk twardy odczytuje i zapisuje dane, musi pobrać te dane z talerzy. Bardzo często dysk twardy pracuje wielokrotnie z tymi samymi danymi, ponieważ osoba korzystająca z komputera prawdopodobnie będzie pracować nad jednym lub dwoma zadaniami naraz. Dysk przechowuje w pamięci podręcznej dane, z których najczęściej korzystasz Ty lub Twoje programy, eliminując potrzebę wyciągania go z talerzy za każdym razem, gdy dane te są potrzebne, i przyspieszając dysk.
Czytanie przed i za
Zwykle dysk twardy nie gromadzi tylko potrzebnych danych. Odczytuje również dane wokół niego. Dyski twarde nie są wydajne. System obracających się talerzy i głowic odczytu / zapisu jest z natury ograniczony przez poleganie na fizycznych ruchomych częściach. Części ruchome są znacznie wolniejsze niż części całkowicie elektroniczne. Tak więc dyski twarde próbują zrekompensować zgadywanie.
Gdy użytkownik lub program wysyła żądanie danych, dysk twardy ciągnie te dane i dane wokół niego na talerzu i zapisuje je w buforze. Ponieważ istnieje duże prawdopodobieństwo, że otaczające dane są podobne, dysk stawia zakład, że użytkownik lub proces, który zażądał danych początkowych, również wkrótce zażąda danych otaczających.
Wieczorny przepływ danych
Istnieje szereg różnych kroków do odzyskania danych z dysku twardego. Każdy z nich wymaga czasu i rzadko synchronizuje się. Przenoszenie z dysku twardego za pośrednictwem SATA zwykle porusza się znacznie szybciej niż dysk może odczytywać i zapisywać dane na talerzach. Bufor dyskowy jest często używany do wyrównania tego przepływu danych i uczynienia procesu znacznie płynniejszym.
Minimalizowanie czasu oczekiwania podczas pisania
Ponownie dyski twarde są wolne. Prawdopodobnie są to najwolniejsze części komputera ze względu na ruchome części. Zapisywanie danych jest zwykle szczególnie bolesne.
Pamięć podręczna pomaga przyspieszyć pisanie przez okłamywanie reszty komputera. Dysk twardy pobierze dane do pamięci podręcznej i zacznie je zapisywać. Zamiast czekać na zapisanie wszystkich tych danych na talerzach, napęd sygnalizuje reszcie komputera, że zapisał wszystkie dane. Komputer kontynuuje wysyłanie większej ilości danych lub przechodzi dalej, wierząc, że proces został zakończony. Tak czy inaczej, pozwala to komputerowi jako całości przejść do następnego zadania.
Jest jednak pewna wada. Podczas gdy dysk twardy stara się dotrzymać obietnicy zapisu danych, może go utracić. Jeśli komputer nagle się wyłączy, wszystkie dane przechowywane w pamięci podręcznej oczekujące na zapis znikną. Pamięć podręczna, podobnie jak pamięć RAM, to pamięć lotna.
Przyspieszenie dysku twardego
Pamięć podręczna nie będzie bezpośrednio równoznaczna z większą wydajnością dysku w przypadku pojedynczych zadań. To nie jest tak, że faktycznie powoduje szybszy ruch dysku. Bufor dyskowy pozwala jednak dyskowi twardemu wykonywać wiele zadań znacznie wydajniej, a są szanse, że będzie to coś, czego będziesz potrzebować.
Rzadko zdarza się, że dysk wykonuje tylko jedną czynność lub może wchodzić w interakcje tylko z jednym procesem naraz. W większości przypadków dyski twarde oparte na dyskach będą dyskami pamięci masowej w nowoczesnych komputerach PC, pozostawiając instalacje systemu operacyjnego i aplikacji na dyskach półprzewodnikowych. Nawet w przypadku tego pojedynczego zadania wiele programów może wymagać dostępu do tego magazynu jednocześnie. Możesz nawet aktywnie pracować z dwoma lub więcej plikami z dysku pamięci naraz.
Serwery to kolejna przestrzeń, w której pamięć podręczna na dyskach twardych jest bardzo ważna. Dyski twarde serwera zawsze będą robić różne rzeczy. Pomyśl o bazie danych za witryną. Za każdym razem, gdy użytkownik tej witryny wykonuje czynność, którą witryna musi zapisać lub zalogować, witryna uzyskuje dostęp do bazy danych i zapisuje ją. Za każdym razem, gdy ktoś przegląda tę stronę, czyta z bazy danych. Rzadko zdarza się, aby dyski przechowujące tę bazę danych nie wykonywały jednocześnie wielu zadań.
Pamięć podręczna na dyskach SSD
Dyski SSD nie są tak wolne jak fizyczne dyski twarde, więc czy też potrzebują pamięci podręcznej? Krótko mówiąc, coś w rodzaju. Większość dysków SSD korzysta z systemu pamięci podręcznej. Podczas gdy pamięć podręczna na dyskach twardych zachowuje się jak pamięć RAM, pamięć podręczna na dyskach półprzewodnikowych to tak naprawdę pamięć DRAM. Jest znacznie szybszy i dotrzymuje kroku samym napędom.
Chociaż dyski SSD są znacznie szybsze niż ich odpowiedniki na dyskach, pamięć podręczna nadal ma zalety. Dysk półprzewodnikowy nadal używa pamięci podręcznej do regulowania dysków i zapewnia nieco szybszy dostęp do odczytu i zapisu. Tymczasem niektóre dyski SSD nie mają wbudowanej pamięci DRAM do pamięci podręcznej. Oszczędza to zużycie energii, ale zmusza dyski do kompensacji w inny sposób.
Kupowanie dysku
Pamięć podręczna oczywiście ma znaczenie. Pamięć podręczna prawdopodobnie nie będzie miała większego znaczenia niż specyfikacja dysku podstawowego, ale nadal należy ją wziąć pod uwagę. Jeśli twój dysk będzie wielozadaniowy lub działał nieprzerwanie, jak na serwerze, poszukaj większych rozmiarów pamięci podręcznej. Zobaczysz, jak najwięcej z tego skorzystasz. Użytkownicy domowi, którzy szukają dysku, do którego będą mieli dostęp tylko okazjonalnie, nie muszą się tym tak bardzo przejmować. W przypadku dysków półprzewodnikowych wody są nieco bardziej mętne, ale nadal warto wziąć pod uwagę pamięć podręczną w procesie decyzyjnym. Inne czynniki mogą jednak z łatwością to przyćmić.
Jeśli nadal chcesz przyspieszyć swój komputer z systemem Windows 10, zapoznaj się z naszym obszernym przewodnikiem, jak to zrobić tutaj.
