Pufferspeicher MB. Was ist ein Festplattenpuffer und warum wird er benötigt?
Es ist bekannt, dass Festplatten über einen relativ geringen eigenen Pufferspeicher verfügen. Der Puffer wird als integrierter Cache für Lese- und Schreibvorgänge verwendet, wodurch die Leistung optimiert und zeitaufwändige Plattenzugriffe minimiert werden. Wenn beispielsweise im Puffer freier Speicherplatz vorhanden ist, kann der Controller vorübergehend Daten, die geschrieben werden müssen, dort ablegen und auf einen geeigneten Moment warten, in dem keine Anforderungen vom System (Host) vorliegen. Bei Leseanfragen speichert der Controller die zuletzt gelesenen Daten für den Fall, dass der Host sie erneut anfordert – dann ist kein erneuter Zugriff auf die Festplatte erforderlich. Der Controller liest häufig voraus, um die nächsten Anforderungen des Hosts vorherzusagen, und puffert auch die gelesenen Daten. Es stellt sich heraus, dass der Puffer ständig von der Festplatte verwendet wird und seine Rolle sehr wichtig ist.
Hersteller Festplatte Ich habe immer versucht, den Pufferspeicher zu vergrößern. Heutzutage ist dies einfacher, da herkömmliche SDRAM-Chips (Synchronous Dynamic Memory), die in Festplatten verwendet werden, recht kostengünstig sind. In den späten 90er Jahren wurden Desktop-Festplatten mit einem 512-KB-Puffer ausgestattet, dann erhielten die meisten Modelle 2 MB Speicher und heute sind Festplatten mit einem 8-MB-Puffer am weitesten verbreitet. Der Perfektion sind jedoch keine Grenzen gesetzt: WD hat seine Serienserie der Caviar SE-Festplatten aktualisiert und um Caviar SE16-Modelle ergänzt. Ihr Hauptunterschied besteht, wie Sie vielleicht schon vermutet haben, in der doppelten Menge an Pufferspeicher.
Warum brauchen wir 16 MB?
Es scheint, dass die Leistung umso höher ist, je größer der Pufferspeicher ist. Festplatte. Der Controller kann mehr Daten puffern, was bedeutet, dass er seltener auf Magnetplatten zugreift. Allerdings ist nicht alles so einfach, wie es auf den ersten Blick scheint.
Caching-Algorithmen verwenden in der Regel eine assoziative Suchtechnik, um festzustellen, ob sich die erforderlichen Daten im Puffer befinden. Um die im Cache gespeicherte Datenmenge zu erhöhen, erhöhen Sie entweder die Größe eines Blocks (Cache-Zeile) oder die Anzahl der Zeilen. Und dies ist mit dem Auftreten zusätzlicher Probleme bei der assoziativen Suche und dem Datenaustausch mit dem Cache behaftet.
Bei einer Festplatte ist die Caching-Geschwindigkeit jedoch nicht so wichtig, da sie im Vergleich zu den Verzögerungen beim Zugriff auf ein magnetisches Medium ohnehin vernachlässigbar ist. Eine andere Frage ist, ob der Controller wirklich zusätzlichen Speicher benötigt. Das ist durchaus möglich Festplatte nicht so sehr mit der Arbeit beschäftigt, dass der gesamte verfügbare Pufferplatz vollständig ausgenutzt wird. Beispielsweise muss beim einfachen Kopieren und Herunterladen von Programmen nichts zwischengespeichert werden, da die Daten nur einmal gelesen werden. Wenn Sie jedoch in einer Serverumgebung arbeiten und Anforderungen chaotisch und kontinuierlich eingehen, ist ein großer Puffer ein erhebliches Plus für eine Festplatte. Eigentlich waren Serverfestplatten deshalb immer mit einem Puffer von mindestens 8 MB ausgestattet. Auf einem Desktop sind jedoch die Lese- und Zugriffsgeschwindigkeit wichtiger als die Puffereffizienz.
(Aber vergessen wir nicht die NCQ-Technologie. Mit ihrer Hilfe kann die Festplatte die Warteschlange der Anforderungen verwalten und die Reihenfolge ihrer Dienste ändern. Da sich in diesem Fall auch die Art des Zugriffs auf die Medien ändert, kann eine zusätzliche Pufferung zur Verbesserung beitragen Leider wissen die meisten Benutzer immer noch nicht, wie NCQ verwendet werden kann, da die Unterstützung von der Festplatte allein hier nicht ausreicht.
Es stellt sich heraus, dass eine große Puffergröße wahrscheinlich keinen wesentlichen Einfluss auf die Gesamtgeschwindigkeit hat. Der Einbau eines Chips mit höherer Kapazität reicht nicht aus, um die Leistung zu verbessern. Entwickler sollten nicht nur den Mikrocode neu gestalten, sondern auch die Lese-/Schreibgeschwindigkeit der Medien und die Bandbreite der Schnittstelle verbessern.
Kaviar SE16. Design-Merkmale
Wir konnten den WD2500KS aus der Caviar SE16-Linie mit dem WD2000JS aus der „Standard“-Caviar SE-Linie kombinieren. Wie sich herausstellte, weisen sie ein Minimum an Unterschieden auf: Die Markierungen des HDA, der Anschlüsse und der Elektronikplatinen sind gleich. Sogar die Mikrocode-Version ist dieselbe. Daher nutzten die Entwickler von WD die alte Technologie und tauschten einfach einen Speicherchip durch einen anderen aus.
Für diejenigen, die sich mit den Funktionen von WD-Festplatten nicht auskennen, berichten wir über Folgendes. Dieser Hersteller verwendet ausschließlich bewährte Technologien und achtet besonders darauf, die Discs vor Beschädigungen zu schützen. Das Design des HDA ist Standard: Ein massives Gehäuse und eine flache obere Abdeckung sind hermetisch verbunden, und an der Oberseite der Abdeckung befindet sich eine Entlüftungsöffnung. Aber die Elektronikplatine wird traditionell durch Mikroschaltungen auf den Kopf gestellt und gegen das Gehäuse gedrückt, es gibt eine wärmeleitende Dichtung. Mit dieser Technik können Sie die Chips vor Überhitzung und äußeren Einflüssen schützen. Es gibt zwei Stromanschlüsse – einen standardmäßigen 4-poligen und einen neuen flachen, entsprechend den Anforderungen von Serial ATA. Um den Serial-ATA-Schnittstellenstecker vor versehentlichem Trennen zu schützen, empfiehlt WD die Verwendung eines speziellen SecureConnect-Kabels mit Riegeln.
Die Caviar SE16-Serie ist nur mit Serial ATA-Unterstützung erhältlich. Darüber hinaus unterstützt der Festplattencontroller die „zweite Geschwindigkeit“ 3 GB/s (300 MB/s). Andere Technologien, insbesondere NCQ, wurden bisher nicht umgesetzt – hier hinkt WD anderen Herstellern hinterher.
Deklarierte Parameter der WD Caviar SE/SE16-Festplatten |
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Markierung |
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Spindelgeschwindigkeit, U/min |
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Aufnahmedichte, GB pro Platte |
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Cache-Puffergröße, MB |
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Lager |
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Schnittstelle |
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NCQ-Unterstützung |
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Kapazitätsbereich |
120, 160, 200, 250 |
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Int. Datenaustauschgeschwindigkeit, Mbit/s |
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Durchschnittliche Zugriffsgeschwindigkeit: Durchschnitt, ms |
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- nach maximalem Radius, ms |
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- Übergang zwischen den Titeln, ms |
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-Schreibzugriffsgeschwindigkeit, ms |
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Schlagfestigkeit (offline), G |
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Schlagfestigkeit (online), G |
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Geräuschpegel im Leerlauf, dB |
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Geräuschpegel während der Positionierung, dB |
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Testen
Am Test nahmen Festplatten von drei Herstellern teil – WD, Seagate und Samsung. Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels waren es ihre Produkte, die in einer breiten Palette präsentiert wurden. Betrachtete Instanz in hart Die Festplattenserie Caviar SE16 hatte folgende Parameter:
- Markierung WD2500KS-00MJB0;
- Volumen 250 GB;
- Mikrocode-Version 02.01C03;
- Leiser Positionierungsmodus (AAM) deaktiviert (0FEh).
Wir werden folgende Festplatten damit vergleichen:
- Caviar SE, aus der Linie mit 8 MB Puffer, 200 GB Kapazität:
- Markierung: WD2000JS-00MHB0;
- Puffergröße - 8 MB;
- Schnittstelle – Serial ATA 3 Gbit/s, NCQ wird nicht unterstützt;
- Mikrocode-Version – 02.01C03 (gleich);
- Leiser Positionierungsmodus (AAM) deaktiviert (0FEh).
- Samsung SpinPoint P120, 200 GB:
- Markierung SP2004C;
- Puffergröße - 8 MB;
- Schnittstelle – Serial ATA 3 Gbit/s, NCQ unterstützt;
- Mikrocode-Version – VM100-33;
- Stiller Positionierungsmodus aktiviert (Code 00h).
- Seagate Barracuda 7200.8, 200 GB:
- Markierung ST3200826AS;
- Puffergröße - 8 MB;
- Schnittstelle – Serial ATA 1,5 Gbit/s, NCQ unterstützt;
- Mikrocode-Version – 3.03;
- Stiller Positionierungsmodus deaktiviert (Steuerung nicht verfügbar).
Festplatten von Seagate und Samsung haben eine höhere Speicherdichte als WD Caviar. Darüber hinaus hat Seagate eine höhere Positionierungsgeschwindigkeit (8 ms gegenüber 8,9 ms bei Samsung und WD) und Samsung ist leiser. Das heißt, WD hat formal keine Vorteile gegenüber Laufwerken anderer Hersteller. In der Praxis kann es jedoch auch umgekehrt sein.
Die Festplatten wurden an den zweiten Port des Serial ATA-Controllers angeschlossen, der im ICH5-Süd-Hub des Intel 865G-Chipsatzes eingebaut ist. Leider unterstützen die Chipsätze der 865-Serie keine 3 Gbit/s und NCQ-Technologie, sodass die Fähigkeiten moderner Festplatten nicht vollständig ausgeschöpft werden können. Weitere Testkonfigurationsoptionen:
- Host-Festplatte, von der das Betriebssystem geladen und Tests gestartet wurden – Seagate Barracuda 7200.7 PATA 80 GB;
- Prozessor Intel Pentium 4 2,80 (Bus 800 MHz);
- Motherboard Intel D865GBF (Intel 865G);
- 2 x 256 DDR400-Speicher, Dual-Channel-fähig;
- Grafikkarte GeForce FX 5600;
- Die Festplatten wurden in einem 2,5-Zoll-Korb des Inwin J551-Gehäuses verbaut, eine spezielle Kühlung kam nicht zum Einsatz.
Low-Level-Tests
Durch die Verwendung von Programmen, die direkt mit der Festplatte arbeiten, können Sie die theoretischen Parameter der Festplatte messen – Direktzugriffsgeschwindigkeit, durchschnittliche (anhaltende) Lese- und Schreibgeschwindigkeit, verzögerte Schreibeffizienz. Gleichzeitig ist der Einfluss von Caching-Algorithmen minimal, da der Zugriff kontinuierlich und nach einem einfachen Schema erfolgt.
Low-Level-Parameter wurden mit folgenden Programmen berechnet:
- IOMeter 2004.07.30;
- HDTach 2,68;
- HDTach 3.0.1.0;
- Winbench 2.0 (die Festplatte wurde als eine große NTFS-Partition formatiert).
Zugriffsgeschwindigkeit stellte sich bei Caviar als höher heraus, da WD-Festplatten keine Positionierungsverzögerungsalgorithmen (AAM) verwenden. Seagate war trotz der hervorragenden deklarierten Zahlen der letzte. Seltsamerweise verlor der Caviar SE16 leicht (0,3 ms) gegenüber seinem Gegenstück, was entweder durch den natürlichen Unterschied in den technologischen Parametern (die Mechanik weist jedoch einige Abweichungen in die eine oder andere Richtung) oder durch den Einfluss des Dritten erklärt werden kann Platte (je größer die Anzahl der Köpfe, desto größer die Schaltverzögerung). Natürlich sind die Unterschiede tatsächlich sehr gering, und wir werden nicht von einer gravierenden Verzögerung beim Caviar SE16 sprechen. In Bezug auf die Schreibzugriffsgeschwindigkeit sind WD-Festplatten gleichwertig und bieten eine doppelte Beschleunigung im Vergleich zur Lesezugriffsgeschwindigkeit. Dies wird durch den Einfluss des verzögerten Schreibalgorithmus erklärt.
Von sequentielle Lese-/Schreibgeschwindigkeiten Der Caviar SE16 liegt dagegen leicht vor dem Caviar SE. Sie wurden jedoch von der Seagate-Festplatte (+10 %) überholt, was aufgrund der höheren Aufzeichnungsdichte logisch ist, während Samsung im Gegenteil genauso weit zurückliegt.
Eine genauere Analyse der Lese-/Schreibgeschwindigkeit ermöglicht Ihnen die Durchführung von IOMeter. Wenn andere Programme mit 64-KB-Blöcken arbeiten, kann IOMeter die Blockgröße variieren.
Beim Lesen ist Seagate führend: Es kommt mit kleinen und großen Blöcken deutlich besser zurecht (+20 %). Wie sich herausstellte, funktioniert Samsung mit kleinen Blöcken nicht sehr gut. Und WD schnitt bei Schreibtests gut ab und schlug Seagate bei der Arbeit mit Blöcken unter 64 KB.
Das Programm Winbench'99 erstellt trotz seines ehrwürdigen Alters recht genau ein sequentielles Lesediagramm.
Beide WD-Laufwerke weisen die gleiche Form des Diagramms auf, ohne Spitzen oder Einbrüche, was auf eine hohe Lesestabilität hinweist. Der Caviar SE16-Graph ist aufgrund seiner größeren Kapazität länglicher. Wenn wir in die Grafik hineinzoomen, können wir kurzfristige, aber starke Geschwindigkeitseinbrüche bei Seagate und Samsung erkennen (Arbeit der ECC-Fehlerkorrekturalgorithmen, Verzögerungen beim Kopf- und Titelwechsel) und das Fehlen solcher Geschwindigkeitseinbrüche bei WD. Und obwohl die Aufnahmedichte von WD schlechter ist, hat die bewährte Produktionstechnologie ihre Vorteile – höhere Stabilität.
Anwendungssimulation
Mit der Workstation-Vorlage des IOMeter-Tests können Sie eine Belastung des Festplattensubsystems erzeugen, die nahezu real ist (Statistiken wurden mithilfe des Winstone 2002 Content Creation-Tests erfasst). Dieser Test reagiert also empfindlicher auf die Zugriffsgeschwindigkeit als auf die Lese-/Schreibgeschwindigkeit und berücksichtigt außerdem die Arbeit von Caching-Algorithmen, da Anfragen mit zunehmender Warteschlangentiefe eingehen.
Den Daten zufolge übertrafen beide WD-Laufwerke Samsung leicht und übertrafen Seagate buchstäblich. Caviar SE ist erneut etwas besser als Caviar SE16, da sich die Zugriffsgeschwindigkeit geringfügig unterscheidet.
Große Hoffnungen setzen wir auf den PCMark05-Test, da dieser den Vorteil eines großen Cache-Puffers aufzeigen sollte. Dieser Test verwendet Muster, die mit der Intel IPEAK SPT-Testsuite geschrieben wurden, um bestimmte Aufgaben auszuführen. Daher kann PCMark05 den Betrieb einer Festplatte unter realen Bedingungen mehr oder weniger glaubwürdig simulieren.
Also, wenn es um die Geschwindigkeit geht Windows-Boot XP, das Kopieren von Dateien und das Scannen auf Viren sowie WD-Festplatten sind fast gleich. In Bezug auf die Ladegeschwindigkeit von Anwendungen und den Zugriff auf Daten während der Ausführung von Anwendungen ist Caviar SE16 10–15 % schneller als Caviar SE, ganz zu schweigen von Samsung und Seagate.
Der Vorteil einer Festplatte großer Puffer macht sich im Winstone-Test bemerkbar, insbesondere wenn es verwendet wird Dateisystem FAT32.
Schlussfolgerungen
Die Testergebnisse belegen, dass eine Erhöhung des Puffers einen positiven Effekt hat. Es ist klein, liegt innerhalb von 10–15 % und erscheint nur, wenn die Festplatte unter realitätsnahen Bedingungen betrieben wird. Bei Low-Level-Tests gibt es praktisch keinen Unterschied, was mit der Theorie übereinstimmt. Die gleiche Theorie legt nahe, dass mit zunehmender Schnittstellenbandbreite und Aufzeichnungsdichte sowie mit der Einführung von Technologien zur Optimierung des Festplattenzugriffs die Puffergröße erhöht werden muss. Deshalb haben sich die Entwickler von WD etwas beeilt; Allerdings ist es besser, jetzt mit der Entwicklung der Technologie zu beginnen, als später mit der Konkurrenz gleichzuziehen.
Wenn Sie wissen möchten, was Festplatten-Cache ist und wie er funktioniert, ist dieser Artikel genau das Richtige für Sie. Sie erfahren, was es ist, welche Funktionen er erfüllt und wie er sich auf den Betrieb des Geräts auswirkt, sowie welche Vor- und Nachteile der Cache hat.
Das Konzept des Festplatten-Cache
Die Festplatte selbst ist ein eher langsames Gerät. Im Vergleich zu RAM, ist die Festplatte um mehrere Größenordnungen langsamer. Dies führt bei fehlendem Arbeitsspeicher auch zu einem Leistungsabfall des Rechners, da der Mangel durch die Festplatte ausgeglichen wird.
Der Festplatten-Cache-Speicher ist also eine Art RAM. Es ist in die Festplatte eingebaut und dient als Puffer für die gelesenen Informationen und deren anschließende Übertragung an das System und enthält auch die am häufigsten verwendeten Daten.
Überlegen Sie, wozu ein Festplatten-Cache dient.
Wie oben erwähnt, ist das Lesen von Informationen von der Festplatte sehr langsam, da die Bewegung des Kopfes und das Auffinden des erforderlichen Sektors viel Zeit in Anspruch nimmt.
Es sollte klargestellt werden, dass sich das Wort „langsam“ auf Millisekunden bezieht. Und für moderne Technologien ist eine Millisekunde viel.
Daher speichert er wie ein Festplatten-Cache physisch von der Festplattenoberfläche gelesene Daten und liest und speichert auch Sektoren, die wahrscheinlich später angefordert werden.
Dies reduziert die Anzahl der physischen Zugriffe auf das Laufwerk und erhöht gleichzeitig die Leistung. Die Festplatte kann auch dann funktionieren, wenn der Host-Bus nicht frei ist. Die Übertragungsrate kann sich bei der gleichen Art von Anfragen um das Hundertfache erhöhen.
So funktioniert der Festplatten-Cache
Lassen Sie uns näher darauf eingehen. Sie haben bereits eine ungefähre Vorstellung davon, wofür der Cache-Speicher einer Festplatte gedacht ist. Jetzt wollen wir herausfinden, wie es funktioniert.
Stellen wir uns vor, dass die Festplatte eine Anfrage erhält, 512 KB an Informationen aus einem Block zu lesen. Die notwendigen Informationen werden von der Festplatte entnommen und in den Cache übertragen, jedoch werden neben den angeforderten Daten auch mehrere benachbarte Blöcke gleichzeitig gelesen. Dies wird als Prefetch bezeichnet. Wenn eine neue Festplattenanforderung eintrifft, prüft der Mikrocontroller des Laufwerks zunächst, ob diese Informationen im Cache vorhanden sind. Wenn er sie findet, überträgt er sie sofort an das System, ohne auf die physische Oberfläche zuzugreifen.
Da der Cache-Speicher begrenzt ist, werden die ältesten Informationsblöcke durch neue ersetzt. Dies ist ein Ringcache oder Ringpuffer.
Methoden zur Erhöhung der Geschwindigkeit der Festplatte durch Pufferspeicher
- adaptive Segmentierung. Der Cache-Speicher besteht aus Segmenten mit der gleichen Speichermenge. Da die Größe der angeforderten Informationen nicht immer gleich groß sein kann, werden viele Cache-Segmente irrational verwendet. Daher begannen die Hersteller, Cache-Speicher mit der Möglichkeit zu entwickeln, die Größe der Segmente und deren Anzahl zu ändern.
- Vorabholen. Der Festplattenprozessor analysiert die zuvor angeforderten und aktuell angeforderten Daten. Basierend auf der Analyse werden Informationen von der physischen Oberfläche übertragen, die zum nächsten Zeitpunkt mit größerer Wahrscheinlichkeit abgefragt werden.
- Nutzerkontrolle. Fortgeschrittenere Festplattenmodelle ermöglichen es dem Benutzer, die im Cache ausgeführten Vorgänge zu steuern. Beispiel: Cache deaktivieren, Segmentgröße festlegen, adaptive Segmentierung umschalten oder Vorabruf deaktivieren.
Dadurch erhält das Gerät mehr Cache-Speicher
Jetzt werden wir herausfinden, mit welchen Volumes sie ausgestattet sind und was der Cache-Speicher auf der Festplatte bietet.
Am häufigsten findet man Festplatten mit einer Cache-Größe von 32 und 64 MB. Es gab aber auch 8 und 16 MB. Zuletzt wurden nur 32 und 64 MB freigegeben. Ein deutlicher Leistungsdurchbruch gelang, als 16 MB anstelle von 8 MB verwendet wurden. Und zwischen Caches von 16 und 32 MB gibt es keinen besonderen Unterschied, ebenso wie zwischen 32 und 64.
Der durchschnittliche Computerbenutzer wird den Leistungsunterschied zwischen Festplatten mit 32 und 64 MB Cache nicht bemerken. Es ist jedoch zu beachten, dass der Cache-Speicher regelmäßig erheblichen Belastungen ausgesetzt ist. Daher ist es bei finanziellen Möglichkeiten besser, eine Festplatte mit einer größeren Cache-Größe zu kaufen.
Die Hauptvorteile des Cache-Speichers
Cache-Speicher hat viele Vorteile. Wir werden nur die wichtigsten betrachten:
Nachteile von Cache
- Die Geschwindigkeit der Festplatte erhöht sich nicht, wenn die Daten zufällig auf die Datenträger geschrieben werden. Dies macht es unmöglich, die Informationen vorab abzurufen. Dieses Problem kann teilweise vermieden werden, wenn Sie regelmäßig eine Defragmentierung durchführen.
- Der Puffer ist nutzlos, wenn Dateien gelesen werden, die größer sind, als der Cache aufnehmen kann. Wenn Sie also auf eine 100-MB-Datei zugreifen, ist ein 64-MB-Cache nutzlos.
Weitere Informationen
Sie kennen jetzt die Festplatte und wissen, was sie beeinflusst. Was müssen Sie sonst noch wissen? Derzeit gibt es einen neuen Speichertyp – SSD (Solid State). Anstelle von Festplatten verwenden sie synchronen Speicher, wie bei Flash-Laufwerken. Solche Laufwerke sind zehnmal schneller als herkömmliche Festplatten, sodass das Vorhandensein eines Caches nutzlos ist. Doch diese Antriebe haben auch ihre Nachteile. Erstens steigt der Preis solcher Geräte proportional zum Volumen. Zweitens haben sie einen begrenzten Vorrat an Speicherzellen, die den Zyklus neu schreiben.
Es gibt auch Hybridlaufwerke: ein Solid-State-Laufwerk mit einer herkömmlichen Festplatte. Der Vorteil ist das Verhältnis von hoher Geschwindigkeit und einer großen Menge gespeicherter Informationen zu relativ geringen Kosten.
Eine Festplatte (Festplatte, Festplattenlaufwerk, HDD) ist ein Gerät, das dazu dient, alle Informationen auf einem Computer zu speichern. Alle Filme, Musik, Fotos, Dokumente, alle Systemdateien werden darauf gespeichert. Deshalb zu Dieses Gerät Ich habe eine besondere Beziehung, ich beobachte seinen Zustand immer sorgfältig und mache ihn ständig Backups Wichtige Informationen für mich, um sie nicht zu verlieren. Ich werde Ihnen auf jeden Fall in einer meiner Notizen erklären, wie Sie Backups erstellen.
Wenn sich Ihr Computer plötzlich nicht mehr einschaltet, haben Sie keine Angst, höchstwahrscheinlich sind alle Informationen erhalten geblieben. Auf Wunsch und mit bestimmten Fähigkeiten können alle Informationen von einer Festplatte auf eine andere kopiert werden. Mehr dazu erfahren Sie in meinem Artikel zum Kopieren von Daten von einer Festplatte oder zum „Klonen einer Festplatte“.
Beginnen wir also mit der Betrachtung der Eigenschaften der Festplatte.
Hier sind die wichtigsten:
- Art der Festplatte;
- Speicherkapazität;
- Festplattenformfaktor;
- Schnittstelle;
- Pufferspeichergröße;
Ich habe bis zu 5 Merkmale aufgelistet, aber wir werden uns schnell damit befassen, da sie nichts Kompliziertes enthalten und Ihnen einiges bereits aus früheren Lektionen bekannt sein wird.
Antriebstyp
Insgesamt gibt es zwei Arten von Antrieben:
1) Festplatte- Festplattenlaufwerk – der gebräuchlichste Laufwerkstyp, der aus Metalllegierungsplatten besteht, die mit einer Schicht aus ferromagnetischem Material beschichtet sind. Alle Informationen werden auf diesen Platten aufgezeichnet, die mit einer sehr hohen Geschwindigkeit rotieren – 5400/7200 U/min. Gleichzeitig werden die Informationen vom Lesekopf gelesen, ohne die Oberfläche der Platten zu berühren, wodurch diese nicht beschädigt werden und die Lebensdauer des Geräts erhöht wird.
Diese Geräte werden in den allermeisten Computern verwendet, da ihre Kosten gering sind.
2) SSD- Solid-State-Drive – ein auf Speicherchips basierendes Speichergerät. SSD-Laufwerke sind erst vor relativ kurzer Zeit auf den Markt gekommen und haben sich schnell auf dem Markt etabliert. Derzeit Solid State Drives Wird in kompakten Geräten verwendet: Laptops, Netbooks, Kommunikatoren und Smartphones.
Hier sind die Vor- und Nachteile von SSD-Laufwerken.
Mängel:
- begrenzte Anzahl von Rewrite-Zyklen. Je nach Art der verwendeten Speicherzellen 10.000 bis 100.000 Mal;
- das Problem der Kompatibilität von SSD-Laufwerken mit einigen Versionen von Betriebssystemen der Windows-Familie, die die Besonderheiten von SSD-Laufwerken nicht berücksichtigen und dadurch deren Lebensdauer verkürzen;
- der Preis für ein Gigabyte SSD-Laufwerke ist deutlich höher als der Preis für ein Gigabyte HDD;
- die Unmöglichkeit, gelöschte Informationen mit Wiwiederherzustellen;
Vorteile:
- Fehlen beweglicher Teile und dadurch hohe mechanische Beständigkeit;
- hohe Lese-/Schreibgeschwindigkeit;
- Energieeffizient;
- völlige Geräuschlosigkeit aufgrund des Fehlens beweglicher Teile und Kühlventilatoren;
- Stabilität der Dateilesezeit unabhängig von ihrem Speicherort oder ihrer Fragmentierung;
- geringe Abmessungen und geringes Gewicht;
- großes Potenzial für die Entwicklung von Antrieben und Produktionstechnologien.
Trotz der vielen Vorteile von SSD-Laufwerken verwende ich persönlich immer noch herkömmliche Festplatten. Ihre Leistung reicht aus, um alle Aufgaben umzusetzen, und die bewährten Technologien sind zuverlässig genug, um ihnen wichtige Informationen anzuvertrauen. Nun, natürlich beeinflussen die Kosten der Laufwerke meine Wahl.
Speicherkapazität
Je größer die Festplatte, desto mehr wichtige Informationen können wir darauf speichern. Die Kapazität von Festplatten wird in Milliarden Bytes (GB – Gigabytes) oder Billionen Bytes (TB – Terabytes) gemessen. Das Volumen moderner Festplatten erreicht bis zu 4 TB in einem Gerät, Sie müssen jedoch bedenken, dass wir auf Wunsch mehrere solcher Festplatten im System installieren können.
Je größer das Volumen des Laufwerks, desto teurer sind natürlich auch seine Kosten, und die Kosten von SSDs sind direkt proportional zu ihrer Kapazität, während die Kosten herkömmlicher Festplatten von der Anzahl der Platten abhängen und mit zunehmender Speicherkapazität langsamer wachsen .
Formfaktor
Der Formfaktor bestimmt die Abmessungen des Laufwerks. Es gibt drei Größen moderner Festplatten: 1,8 Zoll, 2,5 Zoll, 3,5 Zoll.
HDD-Festplatten gibt es in den Größen 2,5 Zoll und 3,5 Zoll. Im Inneren sind 3,5-Zoll-Laufwerke verbaut Systemblock, und 2,5-Zoll-Laufwerke werden in Laptops verwendet, externe Festplatten.
SSD-Laufwerke sind in den Formfaktoren 2,5 Zoll oder 1,8 Zoll erhältlich. Wie ich bereits geschrieben habe, werden sie in Laptops, Netbooks, Kommunikatoren und Smartphones verwendet.
Schnittstelle
Zur Bestellung listen wir alle gängigen Schnittstellen auf:
SATA, SATA2, SATA3;
Nun ein paar Worte zu den einzelnen Anschlüssen.
IDE ist ein alter Anschluss, der sich durch ein breites Kabel von der Festplatte leicht vom Rest unterscheidet Hauptplatine. IN moderne Computer Dieser Anschluss wird nicht verwendet, aber ich kann nicht umhin, dies zu sagen, da er immer noch in alten Computern zu finden ist. Auf Motherboards wird der IDE-Anschluss immer seltener.
Der IDE wurde durch den SATA-Anschluss ersetzt, der ebenfalls veraltet war und wiederum durch SATA2 ersetzt wurde und nun zunehmend der SATA3-Anschluss verwendet wird. Ich habe alle Anschlüsse in einem Element zusammengefasst, da sie alle in der Form identisch sind und sich nur in der Datenübertragungsgeschwindigkeit unterscheiden – 1,5 Gbit/s, 3 Gbit/s bzw. 6 Gbit/s. Es ist jedoch zu beachten, dass damit eine Festplatte mit einem Anschluss, beispielsweise SATA3, mit maximaler Effizienz arbeiten kann, auch ein SATA3-Anschluss auf dem Motherboard installiert sein muss. Wenn das Motherboard über einen SATA2-Anschluss verfügt, funktioniert die SATA3-Festplatte weiterhin, die Informationen werden jedoch mit einer Geschwindigkeit von 3 Gbit/s übertragen.
Allerdings gleicht die Situation bei einer Übertragungsrate von 6 Gbit/s eher einem Marketingtrick. Tatsache ist, dass die allermeisten modernen Laufwerke einen 3-Gbit/s-Kanal immer noch nicht vollständig ausfüllen können, da die Geschwindigkeit beim Lesen und Schreiben auf eine Festplatte deutlich niedriger ist als diese Geschwindigkeit.
Und die letzte Schnittstelle ist Micro-SATA. Dieser Anschluss erschien erst vor kurzem, über ihn werden 1,8-Zoll-SSD-Laufwerke angeschlossen. Auf modernen Motherboards tauchen bereits Micro-SATA-Anschlüsse auf, aber selbst wenn auf dem von Ihnen gewählten Motherboard keine solche Schnittstelle vorhanden ist, kann das Laufwerk über a angeschlossen werden Micro-SATA-zu-SATA-Adapter.
Pufferspeicher (CACHE)
Lassen Sie uns herausfinden, was es ist. Ein Puffer ist ein Zwischenspeicher, der Unterschiede in der Lese-/Schreibgeschwindigkeit und der Übertragung über die Schnittstelle ausgleichen soll. Bei modernen Festplatten variiert sie normalerweise zwischen 8 und 128 MB.
Für Sie, meine Leser, möchte ich klarstellen, dass die Puffergröße keine wesentliche Steigerung der Systemleistung mit sich bringt, Sie sollten ihr also keine Aufmerksamkeit als Schlüsselelement schenken. Ein spürbarer Zeitunterschied kann durch das Kopieren sehr großer Informationsmengen erzielt werden.
Traditionell berücksichtigen wir die Kennzeichnung der Bahn aus dem Lieferantenkatalog.
Der Artikel ist ziemlich umfangreich geworden, aber ich hoffe, dass jemand ihn zu schätzen weiß und meine Bemühungen nicht umsonst sein werden.
Nun, das ist alles für heute. So langsam haben wir eine weitere Lektion analysiert, die zu unserem gemeinsamen Erfolg beitragen sollte. Ich hoffe, dass dieses Material Ihnen hilft, die richtige Wahl zu treffen.
Heutzutage ist ein gängiges Speichermedium eine magnetische Festplatte. Es verfügt über eine bestimmte Speichermenge, die der Speicherung grundlegender Daten gewidmet ist. Es verfügt außerdem über einen Pufferspeicher, dessen Zweck darin besteht, Zwischendaten zu speichern. Fachleute nennen den Festplattenpuffer den Begriff „Cache-Speicher“ oder einfach „Cache“. Sehen wir uns an, warum der HDD-Puffer benötigt wird, welche Auswirkungen er hat und welche Größe er hat.
Der Festplattenpuffer hilft dem Betriebssystem, Daten zwischenzuspeichern, die aus dem Hauptspeicher der Festplatte gelesen, aber nicht zur Verarbeitung übertragen wurden. Die Notwendigkeit eines Transitspeichers ergibt sich aus der Tatsache, dass die Lesegeschwindigkeit von Informationen vom Festplattenlaufwerk und der Durchsatz des Betriebssystems erheblich variieren. Daher muss der Computer Daten vorübergehend im „Cache“ speichern und sie erst dann für den vorgesehenen Zweck verwenden.
Der Festplattenpuffer selbst besteht nicht aus separaten Sektoren, wie inkompetente Computerbenutzer glauben. Es handelt sich um einen speziellen Speicherchip, der sich auf der internen Festplattenplatine befindet. Solche Mikroschaltungen können viel schneller arbeiten als der Antrieb selbst. Dadurch kommt es zu einer Steigerung (um mehrere Prozent) der im Betrieb beobachteten Computerleistung.
Es ist zu beachten, dass die Größe des „Cache-Speichers“ vom jeweiligen Festplattenmodell abhängt. Zuvor waren es etwa 8 Megabyte, und dieser Wert wurde als zufriedenstellend angesehen. Dank der Fortschritte in der Technologie konnten Hersteller jedoch Chips mit mehr Speicher herstellen. Daher verfügen die meisten modernen Festplatten über einen Puffer, dessen Größe zwischen 32 und 128 Megabyte variiert. Natürlich ist in teuren Modellen der größte „Cache“ verbaut.
Welchen Einfluss hat ein Festplattenpuffer auf die Leistung?
Jetzt erklären wir Ihnen, warum die Puffergröße der Festplatte die Computerleistung beeinflusst. Theoretisch gilt: Je mehr Informationen sich im „Cache-Speicher“ befinden, desto seltener greift das Betriebssystem auf die Festplatte zu. Dies gilt insbesondere für ein Arbeitsszenario, in dem ein potenzieller Benutzer eine große Anzahl kleiner Dateien verarbeitet. Sie wechseln einfach zum Festplattenpuffer und warten dort, bis sie an der Reihe sind.
Wird der PC jedoch zur Verarbeitung großer Dateien genutzt, dann verliert der „Cache“ seine Relevanz. Schließlich passen Informationen nicht auf Mikroschaltungen, deren Volumen klein ist. Dadurch wird der Benutzer keine Steigerung der Rechnerleistung bemerken, da der Puffer praktisch nicht genutzt wird. Dies geschieht in Fällen, in denen Programme zum Bearbeiten von Videodateien usw. im Betriebssystem gestartet werden.
Daher empfiehlt es sich, beim Kauf einer neuen Festplatte nur dann auf die Größe des „Cache“ zu achten, wenn Sie ständig kleine Dateien verarbeiten möchten. Dann wird sich herausstellen, dass Sie tatsächlich eine Steigerung Ihrer Produktivität bemerken werden persönlicher Computer. Und wenn der PC für alltägliche Aufgaben oder die Bearbeitung großer Dateien genutzt wird, dann kann man der Zwischenablage keine Bedeutung beimessen.
Normale Operation Betriebssystem und schnelles Ausführen von Programmen auf einem Computer werden durch RAM gewährleistet. Jeder Benutzer weiß, dass die Anzahl der Aufgaben, die ein PC gleichzeitig ausführen kann, von seiner Lautstärke abhängt. Einige Elemente des Computers sind mit einem ähnlichen Speicher ausgestattet, nur in kleineren Mengen. In diesem Artikel werden wir über den Cache-Speicher der Festplatte sprechen.
Cache-Speicher (oder Pufferspeicher, Buffer) ist ein Bereich, in dem Daten gespeichert werden, die bereits von der Festplatte gelesen, aber noch nicht zur weiteren Verarbeitung übertragen wurden. Es speichert Informationen, die Windows am häufigsten verwendet. Der Bedarf für diesen Speicher entstand aufgrund des großen Unterschieds zwischen der Lesegeschwindigkeit der Daten vom Laufwerk und dem Durchsatz des Systems. Auch andere Elemente des Computers verfügen über einen ähnlichen Puffer: Prozessoren, Grafikkarten, Netzwerkkarten usw.
Cache-Volumes
Von nicht geringer Bedeutung bei der Auswahl einer Festplatte ist die Größe des Pufferspeichers. Normalerweise sind diese Geräte mit 8, 16, 32 und 64 MB ausgestattet, es gibt jedoch Puffer für 128 und 256 MB. Der Cache wird ziemlich oft neu geladen und muss geleert werden, daher ist in dieser Hinsicht immer mehr besser.
Moderne Festplatten sind überwiegend mit 32 und 64 MB Cache-Speicher ausgestattet (eine kleinere Menge ist bereits selten). Dies reicht in der Regel aus, zumal das System über einen eigenen Speicher verfügt, der in Verbindung mit RAM die Festplatte beschleunigt. Allerdings achtet bei der Auswahl einer Festplatte nicht jeder auf ein Gerät mit der größten Puffergröße, da der Preis dafür hoch ist und dieser Parameter nicht der einzige entscheidende Faktor ist.
Die Hauptaufgabe des Caches
Der Cache dient zum Schreiben und Lesen von Daten, ist aber, wie bereits erwähnt, nicht der Hauptfaktor für den effizienten Betrieb der Festplatte. Dabei ist es auch wichtig, wie der Prozess des Informationsaustauschs mit dem Puffer organisiert ist und wie gut die Technologien funktionieren, die das Auftreten von Fehlern verhindern.
Der Pufferspeicher enthält Daten, die am häufigsten verwendet werden. Sie werden direkt aus dem Cache geladen, sodass die Leistung um ein Vielfaches steigt. Der Punkt ist, dass kein physisches Lesen erforderlich ist, was einen direkten Zugriff auf die Festplatte und ihre Sektoren erfordert. Dieser Vorgang dauert zu lange, da er in Millisekunden berechnet wird, während die Daten aus dem Puffer um ein Vielfaches schneller übertragen werden.
Vorteile von Cache
Der Cache verarbeitet Daten schnell, hat aber auch andere Vorteile. Festplatten mit großem Speicher können den Prozessor erheblich entlasten, was zu einer minimalen Nutzung führt.
Pufferspeicher ist eine Art Beschleuniger, der einen schnellen und effizienten Betrieb der Festplatte gewährleistet. Es wirkt sich positiv auf den Softwarestart aus, wenn häufig auf dieselben Daten zugegriffen wird, deren Größe die Größe des Puffers nicht überschreitet. Für einen normalen Benutzer sind 32 und 64 MB mehr als ausreichend. Darüber hinaus beginnt diese Eigenschaft an Bedeutung zu verlieren, da dieser Unterschied bei der Interaktion mit großen Dateien unbedeutend ist und wer schon für einen größeren Cache zu viel bezahlen möchte.
Finden Sie die Größe des Caches heraus
Wenn es sich bei der Größe einer Festplatte um einen leicht zu ermittelnden Wert handelt, sieht die Situation beim Pufferspeicher anders aus. Nicht jeder Benutzer ist an dieser Eigenschaft interessiert, aber wenn ein solcher Wunsch besteht, ist dies normalerweise auf der Verpackung des Geräts angegeben. Ansonsten können Sie diese Informationen im Internet finden oder nutzen kostenloses Programm HD-Melodie.
Das Dienstprogramm, das für die Arbeit mit Festplatten und SSDs konzipiert ist, befasst sich mit der zuverlässigen Datenlöschung, der Gerätestatusbewertung, der Fehlersuche und bietet auch Funktionen genaue Informationüber die Eigenschaften der Festplatte.
In diesem Artikel haben wir darüber gesprochen, was Pufferspeicher ist, welche Aufgaben er erfüllt, welche Vorteile er hat und wie man sein Volumen auf einer Festplatte ermittelt. Wir haben festgestellt, dass dies ein wichtiges, aber nicht das Hauptkriterium bei der Auswahl einer Festplatte ist. Dies ist angesichts der hohen Kosten von Geräten, die mit viel Cache-Speicher ausgestattet sind, positiv zu bewerten.
