Pamięć buforowa MB. Co to jest bufor dysku twardego i dlaczego jest potrzebny

Wiadomo, że dyski twarde wyposażone są we własną pamięć buforową o stosunkowo niewielkiej ilości. Bufor jest używany jako wbudowana pamięć podręczna dla operacji odczytu i zapisu, optymalizująca wydajność i minimalizująca czasochłonny dostęp do talerza. Na przykład, gdy w buforze jest wolne miejsce, kontroler może tymczasowo umieścić tam dane, które trzeba zapisać i czekać na dogodny moment, gdy nie będzie żadnych żądań z systemu (hosta). Podczas wysyłania żądań odczytu kontroler przechowuje ostatnio odczytane dane na wypadek ponownego żądania hosta - wtedy nie ma potrzeby ponownego dostępu do dysku. Kontroler często czyta z wyprzedzeniem, próbując przewidzieć następne żądania hosta, a także buforuje dane, które odczytuje. Okazuje się, że bufor jest cały czas używany przez dysk twardy, a jego rola jest bardzo ważna.

Producenci dyski twarde zawsze dążył do zwiększenia ilości pamięci buforowej. Dzisiaj jest to łatwiejsze, ponieważ konwencjonalne układy synchronicznej pamięci dynamicznej (SDRAM), stosowane w dyskach twardych, są dość niedrogie. Pod koniec lat 90. dyski twarde do komputerów stacjonarnych były wyposażone w bufor 512 KB, wtedy większość modeli otrzymywała 2 MB pamięci, a dziś najczęściej spotykane są dyski twarde z buforem 8 MB. Perfekcja nie zna granic: firma WD zaktualizowała swoją masowo produkowaną linię dysków twardych Caviar SE, uzupełniając ją o modele Caviar SE16. Ich główną różnicą, jak można się domyślić, jest podwojona ilość pamięci buforowej.

Po co nam 16 MB?

Wydawać by się mogło, że im większa ilość pamięci buforowej, tym wyższa będzie wydajność. twardy dysk. Kontroler będzie mógł buforować więcej danych, co oznacza, że będzie rzadziej korzystał z talerzy magnetycznych. Jednak nie wszystko jest tak proste, jak się wydaje na pierwszy rzut oka.

Algorytmy buforowania zwykle używają techniki wyszukiwania asocjacyjnego w celu określenia, czy wymagane dane znajdują się w buforze. Aby zwiększyć ilość danych przechowywanych w pamięci podręcznej, zwiększ rozmiar jednego bloku (linii pamięci podręcznej) lub zwiększ liczbę linii. Jest to obarczone pojawieniem się dodatkowych problemów z wyszukiwaniem asocjacyjnym i wymianą danych z pamięcią podręczną.

Jednak w przypadku dysku twardego szybkość buforowania nie jest tak ważna, ponieważ w każdym razie jest znikoma w porównaniu z opóźnieniami podczas uzyskiwania dostępu do nośnika magnetycznego. Inną sprawą jest to, czy kontroler rzeczywiście potrzebuje dodatkowej pamięci. Całkiem możliwe, że Dysk twardy nie na tyle zajęty pracą, aby w pełni wykorzystać całą dostępną przestrzeń buforową. Na przykład podczas prostego kopiowania i pobierania programów nic nie musi być buforowane, ponieważ dane są odczytywane tylko raz. Ale podczas pracy w środowisku serwerowym, gdy żądania są odbierane chaotycznie i w sposób ciągły, duży bufor jest znaczącym plusem dysku twardego. Właściwie to dlatego serwerowe dyski twarde zawsze były wyposażone w bufor o pojemności co najmniej 8 MB. Ale na komputerze stacjonarnym szybkość odczytu i dostępu jest ważniejsza niż wydajność buforowania.

(To prawda, nie zapominajmy o technologii NCQ. Z jej pomocą dysk twardy może zarządzać kolejką żądań, zmieniając kolejność ich obsługi. Ponieważ w tym przypadku zmienia się również charakter dostępu do nośnika, dodatkowe buforowanie może pomóc poprawić wydajność.Ale niestety, większość użytkowników nadal nie wie, jak można korzystać z NCQ, ponieważ obsługa samego dysku twardego tutaj nie wystarczy).

Okazuje się, że jest mało prawdopodobne, aby duży rozmiar bufora miał znaczący wpływ na ogólną prędkość. Włożenie chipa o większej pojemności nie wystarczy, aby poprawić wydajność. Deweloperzy powinni nie tylko przeprojektować mikrokod, ale także poprawić szybkość odczytu/zapisu nośnika oraz przepustowość interfejsu.

Kawior SE16. Cechy konstrukcyjne

Udało nam się dopasować WD2500KS z linii Caviar SE16 z WD2000JS ze „standardowej” linii Caviar SE. Jak się okazało, różni je minimum: oznaczenia HDA, złączy i płytek elektroniki są takie same. Nawet wersja mikrokodu jest taka sama. W związku z tym programiści z firmy WD zastosowali starą technologię, po prostu zastępując jeden układ pamięci innym.

Dla tych, którzy nie są świadomi funkcji dysków twardych WD, przedstawimy następujące informacje. Producent ten stosuje wyłącznie sprawdzone technologie i przykłada szczególną wagę do zabezpieczenia płyt przed uszkodzeniem. Konstrukcja HDA jest standardowa: masywny korpus i płaska pokrywa górna są hermetycznie połączone, a na górze pokrywy znajduje się odpowietrznik. Ale płytka elektroniki jest tradycyjnie odwrócona do góry nogami przez mikroukłady i dociśnięta do obudowy, jest uszczelka przewodząca ciepło. Ta technika pozwala chronić chipy przed przegrzaniem i wpływami zewnętrznymi. Dostępne są dwa złącza zasilania - standardowe 4-pinowe oraz nowe płaskie, zgodne z wymogami Serial ATA. Aby zabezpieczyć złącze interfejsu Serial ATA przed przypadkowym rozłączeniem, firma WD sugeruje użycie specjalnego kabla SecureConnect z zatrzaskami.

Seria Caviar SE16 jest dostępna tylko z obsługą Serial ATA. Ponadto kontroler dysku twardego obsługuje „drugą prędkość” 3 GB/s (300 MB/s). Inne technologie, w szczególności NCQ, nie zostały jeszcze wdrożone - tutaj WD pozostaje w tyle za innymi producentami.

Deklarowane parametry dysków twardych WD Caviar SE/SE16
Cechowanie
Prędkość wrzeciona, obr./min
Gęstość zapisu, GB na talerz
Rozmiar bufora pamięci podręcznej, MB
Namiar
Interfejs
Wsparcie NCQ
Zakres pojemności	120, 160, 200, 250
Int. prędkość wymiany danych, Mbit/s
Średnia prędkość dostępu: średnia, ms
- według maksymalnego promienia, ms
- przejścia między utworami, ms
-prędkość dostępu do zapisu, ms
Odporność na uderzenia (offline), G
Odporność na uderzenia (online), G
Poziom hałasu na biegu jałowym, dB
Poziom hałasu podczas pozycjonowania, dB

Zakres pojemności dysków twardych Caviar SE16 jest wciąż niewielki. Na stronie WD udało nam się znaleźć dane dotyczące modelu 250 GB, a do tego niedawno pojawił się model 400 GB. Producent nie podaje dokładnej gęstości zapisu i pojemności jednego talerza, ale według dostępnych danych w obecnych seriach dysków twardych stosowane są talerze o pojemności 100 GB. Dziś to skromny wynik, jednak WD praktykuje modernizację linii bez zmiany nazewnictwa i specyfikacji, więc równie dobrze może się okazać, że dyski z bardziej pojemnymi talerzami są już w sprzedaży.

Testowanie

W testach wzięły udział dyski twarde trzech producentów - WD, Seagate i Samsung. W chwili pisania tego tekstu to ich produkty były prezentowane w szerokim asortymencie. Instancja rozpatrywana w twardy dysk serii Caviar SE16 miał następujące parametry:

oznaczenie WD2500KS-00MJB0;
pojemność 250 GB;
wersja mikrokodu 02.01C03;
tryb cichego pozycjonowania (AAM) wyłączony (0FEh).

Porównamy z nim następujące dyski twarde:

Caviar SE, z linii z buforem 8 MB, pojemność 200 GB:

oznaczenie: WD2000JS-00MHB0;
rozmiar bufora - 8 MB;
interfejs - Serial ATA 3 Gbit/s, NCQ nie jest obsługiwane;
wersja mikrokodu - 02.01C03 (taka sama);
tryb cichego pozycjonowania (AAM) wyłączony (0FEh).

Samsung SpinPoint P120, 200 GB:

oznaczenie SP2004C;
rozmiar bufora - 8 MB;
interfejs – Serial ATA 3 Gbit/s, obsługa NCQ;
wersja mikrokodu - VM100-33;
włączony tryb cichego pozycjonowania (kod 00h).

Seagate Barracuda 7200.8, 200 GB:

oznaczenie ST3200826AS;
rozmiar bufora - 8 MB;
interfejs – Serial ATA 1,5 Gbit/s, obsługa NCQ;
wersja mikrokodu - 3.03;
tryb cichego pozycjonowania wyłączony (sterowanie niedostępne).

Dyski twarde Seagate i Samsung mają większą gęstość przechowywania niż WD Caviar. Ponadto Seagate ma wyższą prędkość pozycjonowania (8 ms w porównaniu z 8,9 ms w przypadku Samsunga i WD), a Samsung jest cichszy. Oznacza to, że WD formalnie nie ma przewagi nad dyskami innych producentów. Ale w praktyce może być odwrotnie.

Dyski twarde zostały podłączone do drugiego portu kontrolera Serial ATA wbudowanego w południowy koncentrator ICH5 chipsetu Intel 865G. Niestety chipsety z serii 865 nie obsługują technologii 3 Gb/s i NCQ, więc nie można w pełni ujawnić możliwości nowoczesnych dysków twardych. Inne opcje konfiguracji testu:

dysk twardy hosta, z którego załadowano system operacyjny i uruchomiono testy - Seagate Barracuda 7200.7 PATA 80 GB;
procesor Intel Pentium 4 2.80 (magistrala 800 MHz);
płyta główna Intel D865GBF (Intel 865G);
2 x 256 pamięci DDR400, obsługa trybu dwukanałowego;
karta graficzna GeForce FX 5600;
dyski twarde zostały zainstalowane w 2,5-calowym koszu obudowy Inwin J551, nie zastosowano żadnego specjalnego chłodzenia.

Testy niskiego poziomu

Zastosowanie programów współpracujących bezpośrednio z dyskiem pozwala na pomiar teoretycznych parametrów dysku twardego - prędkość dostępu losowego, średnią (trwałą) prędkość odczytu i zapisu, wydajność opóźnionego zapisu. Jednocześnie wpływ algorytmów buforowania jest minimalny, ponieważ dostęp odbywa się w sposób ciągły i według prostego schematu.

Parametry niskopoziomowe obliczono za pomocą programów:

IOMeter 2004.07.30;
HDTach 2.68;
HDTach 3.0.1.0;
Winbench 2.0 (dysk został sformatowany jako jedna duża partycja NTFS).

Szybkość dostępu okazał się wyższy w Caviar, ponieważ dyski twarde WD nie używają algorytmów opóźnienia pozycjonowania (AAM). Seagate, mimo znakomitych deklarowanych liczb, był ostatnim. Co dziwne, Caviar SE16 nieznacznie (0,3 ms) przegrał ze swoim odpowiednikiem, co można wytłumaczyć albo naturalną różnicą w parametrach technologicznych (mimo to mechanika ma pewne odchylenia w jedną lub drugą stronę), albo wpływem trzeciej płyta (im większa liczba głowic, tym większe opóźnienie przełączania). Oczywiście różnice są w rzeczywistości bardzo małe i nie będziemy mówić o poważnym opóźnieniu w Caviar SE16. Pod względem szybkości dostępu do zapisu, dyski twarde WD są sobie równe, zapewniając dwukrotne przyspieszenie w porównaniu z szybkością dostępu do odczytu. Wyjaśnia to wpływ algorytmu opóźnionego zapisu.

Przez sekwencyjne prędkości odczytu/zapisu Z drugiej strony Caviar SE16 nieznacznie wyprzedza Caviar SE. Wyprzedził ich jednak dysk twardy Seagate (+10%), co jest naturalne ze względu na zastosowanie większej gęstości zapisu, podczas gdy Samsung, wręcz przeciwnie, jest tak samo daleko w tyle.

Dokładniejszą analizę prędkości odczytu/zapisu pozwala przeprowadzić IOMeter. Jeśli inne programy działają z blokami 64 KB, IOMeter może zmieniać rozmiar bloku.

Liderem w czytaniu jest Seagate: znacznie lepiej (+20%) radzi sobie z małymi i dużymi blokami. Samsung, jak się okazało, nie radzi sobie zbyt dobrze z małymi blokami. Firma WD wypadła dobrze w testach zapisu, pokonując Seagate podczas pracy z blokami mniejszymi niż 64 KB.

Program Winbench'99, pomimo swojego sędziwego wieku, całkiem dokładnie buduje sekwencyjny wykres odczytu.

Oba dyski WD mają ten sam kształt wykresu, bez szczytów i spadków, co wskazuje na wysoką stabilność odczytu. Wykres Caviar SE16 jest bardziej wydłużony, co wynika z jego większej pojemności. Przybliżenie wykresu pozwala zobaczyć krótkotrwałe, ale silne spadki prędkości w Seagate i Samsungu (praca algorytmów korekcji błędów ECC, opóźnienia w przełączaniu głowic i zmianach ścieżek) oraz brak takich w WD. I choć gęstość zapisu WD jest gorsza, to sprawdzona technologia produkcji ma swoje zalety – wyższą stabilność.

Symulacja aplikacji

Szablon stacji roboczej testu IOMeter pozwala wygenerować obciążenie podsystemu dyskowego zbliżone do rzeczywistego (statystyki zebrano za pomocą testu tworzenia zawartości Winstone 2002). Tak więc ten test jest bardziej wrażliwy na prędkość dostępu niż na prędkość odczytu / zapisu, a ponadto bierze pod uwagę pracę algorytmów buforowania, ponieważ żądania napływają wraz ze wzrostem głębokości kolejki.

Według danych oba dyski WD nieznacznie przewyższyły Samsunga i dosłownie zmiażdżyły Seagate. Caviar SE jest ponownie nieco lepszy niż Caviar SE16, ponieważ mają niewielką różnicę w szybkości dostępu.

Duże nadzieje pokładaliśmy w teście PCMark05, który powinien pokazać przewagę dużego bufora pamięci podręcznej. Ten test wykorzystuje wzorce napisane za pomocą zestawu testów Intel IPEAK SPT podczas wykonywania określonych zadań. Dlatego PCMark05 może mniej lub bardziej wiarygodnie symulować działanie dysku twardego w rzeczywistych warunkach.

Więc jeśli chodzi o prędkość Uruchomienie systemu Windows XP, kopiowanie plików i skanowanie w poszukiwaniu wirusów, dyski twarde WD są prawie takie same, to jeśli chodzi o szybkość ładowania aplikacji i dostęp do danych podczas działania aplikacji, Caviar SE16 jest o 10-15% szybszy niż Caviar SE, nie wspominając o Samsungach i Seagate'a.

Zaletą dysku twardego duży bufor zauważalny w teście Winstone'a, zwłaszcza jeśli jest używany system plików FAT32.

wnioski

Wyniki badań dowodzą, że istnieje pozytywny efekt zwiększenia bufora. Jest mały, w granicach 10-15% i pojawia się tylko wtedy, gdy dysk pracuje w warunkach zbliżonych do rzeczywistych. W testach niskopoziomowych praktycznie nie ma różnicy, co jest zgodne z teorią. Ta sama teoria sugeruje, że wraz ze wzrostem przepustowości interfejsu i gęstości zapisu, a także wraz z wprowadzeniem technologii optymalizacji dostępu do dysku, wielkość bufora będzie musiała zostać zwiększona. Dlatego programiści z WD trochę się pospieszyli; jednak lepiej zacząć rozwijać technologię już teraz, niż później dogonić konkurencję.

Jeśli chcesz wiedzieć, czym jest pamięć podręczna dysku twardego i jak działa, ten artykuł jest dla Ciebie. Dowiesz się czym jest, jakie funkcje pełni i jak wpływa na działanie urządzenia, a także jakie są zalety i wady cache.

Koncepcja pamięci podręcznej dysku twardego

Sam dysk twardy jest raczej powolnym urządzeniem. W porównaniu z Baran dysk twardy jest o kilka rzędów wielkości wolniejszy. Powoduje to również spadek wydajności komputera przy braku pamięci RAM, ponieważ niedobór jest kompensowany przez dysk twardy.

Tak więc pamięć podręczna dysku twardego jest rodzajem pamięci RAM. Jest wbudowany w dysk twardy i służy jako bufor odczytywanych informacji i ich późniejszego przesyłania do systemu, a także zawiera najczęściej wykorzystywane dane.

Zastanów się, do czego służy pamięć podręczna dysku twardego.

Jak wspomniano powyżej, odczyt informacji z dysku twardego jest bardzo powolny, ponieważ ruch głowicy i znalezienie wymaganego sektora zajmuje dużo czasu.

Należy wyjaśnić, że słowo „wolny” odnosi się do milisekund. A dla nowoczesnych technologii milisekunda to dużo.

Dlatego, podobnie jak pamięć podręczna dysku twardego, przechowuje dane fizycznie odczytane z powierzchni dysku, a także odczytuje i przechowuje sektory, które prawdopodobnie będą później wymagane.

Zmniejsza to liczbę fizycznych dostępów do dysku, jednocześnie zwiększając wydajność. Dysk twardy może działać, nawet jeśli magistrala hosta nie jest wolna. Szybkość transferu może wzrosnąć setki razy przy tym samym typie żądań.

Jak działa pamięć podręczna dysku twardego

Zastanówmy się nad tym bardziej szczegółowo. Masz już ogólne pojęcie o tym, do czego przeznaczona jest pamięć podręczna dysku twardego. Teraz dowiedzmy się, jak to działa.

Wyobraźmy sobie, że dysk twardy otrzymuje żądanie odczytania 512 KB informacji z jednego bloku. Niezbędne informacje są pobierane z dysku i przesyłane do pamięci podręcznej, ale wraz z żądanymi danymi odczytywanych jest jednocześnie kilka sąsiednich bloków. Nazywa się to pobieraniem z wyprzedzeniem. Gdy nadejdzie żądanie nowego dysku, mikrokontroler dysku najpierw sprawdza te informacje w pamięci podręcznej, a jeśli je znajdzie, natychmiast przesyła je do systemu bez uzyskiwania dostępu do powierzchni fizycznej.

Ponieważ pamięć podręczna jest ograniczona, najstarsze bloki informacji są zastępowane nowymi. Jest to cykliczna pamięć podręczna lub bufor cykliczny.

Metody zwiększania prędkości dysku twardego dzięki pamięci buforowej

segmentacja adaptacyjna. Pamięć podręczna składa się z segmentów o tej samej ilości pamięci. Ponieważ rozmiary żądanych informacji nie zawsze mogą być takie same, wiele segmentów pamięci podręcznej będzie używanych w sposób irracjonalny. Dlatego producenci zaczęli tworzyć pamięć podręczną z możliwością zmiany rozmiaru segmentów i ich liczby.
Wstępne pobieranie. Procesor dysku twardego analizuje żądane wcześniej i aktualnie żądane dane. Na podstawie analizy przekazuje informacje z powierzchni fizycznej, które z większym prawdopodobieństwem będą wymagane w następnym momencie.
Kontrola użytkownika. Bardziej zaawansowane modele dysków twardych pozwalają użytkownikowi kontrolować operacje wykonywane w pamięci podręcznej. Na przykład: wyłącz pamięć podręczną, ustaw rozmiar segmentu, przełącz segmentację adaptacyjną lub wyłącz pobieranie z wyprzedzeniem.

Co daje urządzeniu więcej pamięci podręcznej

Teraz dowiemy się, jakie woluminy wyposażają i co daje pamięć podręczną na dysku twardym.

Najczęściej można znaleźć dyski twarde o rozmiarze pamięci podręcznej 32 i 64 MB. Ale były też 8 i 16 MB. Ostatnio wydano tylko 32 i 64 MB. Znaczący przełom w wydajności nastąpił, gdy zamiast 8 MB zastosowano 16 MB. A między pamięciami podręcznymi o pojemności 16 i 32 MB nie ma szczególnej różnicy, podobnie jak między 32 a 64.

Przeciętny użytkownik komputera nie zauważy różnicy w wydajności między dyskami twardymi z pamięcią podręczną 32 i 64 MB. Warto jednak zauważyć, że pamięć podręczna okresowo podlega znacznym obciążeniom, dlatego lepiej jest kupić dysk twardy o większym rozmiarze pamięci podręcznej, jeśli istnieje taka możliwość finansowa.

Główne zalety pamięci podręcznej

Pamięć podręczna ma wiele zalet. Rozważymy tylko główne:

Wady pamięci podręcznej

Szybkość dysku twardego nie wzrasta, jeśli dane są zapisywane na dyskach losowo. Uniemożliwia to wstępne pobieranie informacji. Tego problemu można częściowo uniknąć, przeprowadzając okresową defragmentację.
Bufor jest bezużyteczny przy odczytywaniu plików większych niż może pomieścić pamięć podręczna. Tak więc podczas uzyskiwania dostępu do pliku o wielkości 100 MB pamięć podręczna o pojemności 64 MB będzie bezużyteczna.

Dodatkowe informacje

Wiesz już, jaki jest dysk twardy i co na niego wpływa. Co jeszcze musisz wiedzieć? Obecnie pojawił się nowy rodzaj pamięci masowej - SSD (Solid State). Zamiast talerzy dysków używają pamięci synchronicznej, jak w pendrive’ach. Takie dyski są dziesięć razy szybsze niż konwencjonalne dyski twarde, więc obecność pamięci podręcznej jest bezużyteczna. Ale te dyski mają też swoje wady. Po pierwsze, cena takich urządzeń rośnie proporcjonalnie do wolumenu. Po drugie, mają ograniczoną ilość cykli przepisywania komórek pamięci.

Istnieją również dyski hybrydowe: dysk półprzewodnikowy z konwencjonalnym dyskiem twardym. Zaletą jest stosunek dużej szybkości i dużej ilości przechowywanych informacji przy relatywnie niskim koszcie.

Dysk twardy (dysk twardy, dysk twardy, dysk twardy) to urządzenie przeznaczone do przechowywania wszystkich informacji na komputerze. Wszystkie filmy, muzyka, zdjęcia, dokumenty, wszystkie pliki systemowe są na nim przechowywane. Dlatego do to urządzenie Mam szczególny związek, zawsze uważnie monitoruję jego stan i stale robię kopie zapasowe ważne dla mnie informacje, aby ich nie zgubić. Na pewno powiem ci, jak robić kopie zapasowe w jednej z moich notatek.

Jeśli komputer nagle się nie włącza, nie bój się, najprawdopodobniej wszystkie informacje pozostały nienaruszone. W razie potrzeby i przy pewnych umiejętnościach wszystkie informacje z jednego dysku twardego można skopiować na inny. Możesz przeczytać więcej na ten temat w moim artykule o tym, jak skopiować dane z dysku twardego lub jak „sklonować dysk”.

Niemniej jednak zacznijmy rozważać cechy dysku twardego.

Oto główne:

rodzaj dysku twardego;
pojemność przechowywania;
współczynnik kształtu dysku;
interfejs;
rozmiar pamięci buforowej;

Wymieniłem aż 5 cech, ale zajmiemy się nimi szybko, ponieważ nie ma w nich nic skomplikowanego, a coś będzie ci już znane z poprzednich lekcji.

Typ napędu

W sumie istnieją dwa rodzaje napędów:

1) Dysk twardy- Dysk twardy - najpopularniejszy rodzaj dysku, który składa się z płyt ze stopu metali pokrytych warstwą materiału ferromagnetycznego. Wszystkie informacje zapisywane są na tych płytach, które obracają się z bardzo dużą prędkością - 5400/7200 obr./min. Jednocześnie informacje są odczytywane przez głowicę czytającą bez dotykania powierzchni płytek, dzięki czemu nie ulegają one uszkodzeniu i zwiększają żywotność urządzenia.

Urządzenia te są używane w zdecydowanej większości komputerów, ponieważ ich koszt jest niski.

2) Dysk SSD- Dysk półprzewodnikowy - urządzenie pamięci masowej oparte na układach pamięci. Dyski SSD pojawiły się stosunkowo niedawno i szybko zajęły swoje miejsce na rynku. Obecnie dyski półprzewodnikowe stosowane są w urządzeniach kompaktowych: laptopach, netbookach, komunikatorach i smartfonach.

Oto zalety i wady dysków SSD.

Wady:

ograniczona liczba cykli przepisywania. W zależności od rodzaju zastosowanych komórek pamięci od 10 000 do 100 000 razy;
problem kompatybilności dysków SSD z niektórymi wersjami systemów operacyjnych z rodziny Windows, które nie uwzględniają specyfiki dysków SSD, skracając w ten sposób ich żywotność;
cena gigabajta dysków SSD jest znacznie wyższa niż cena gigabajta HDD;
niemożność odzyskania usuniętych informacji za pomocą narzędzi do odzyskiwania;

Zalety:

brak ruchomych części, a co za tym idzie wysoka odporność mechaniczna;
wysoka prędkość odczytu/zapisu;
niskie zużycie energii;
całkowity brak hałasu z powodu braku ruchomych części i wentylatorów chłodzących;
stabilność czasu odczytu plików niezależnie od ich lokalizacji czy fragmentacji;
małe wymiary i waga;
duży potencjał rozwoju napędów i technologii produkcji.

Pomimo wielu zalet dysków SSD, osobiście nadal korzystam z tradycyjnych dysków HDD. Ich wydajność wystarcza mi do realizacji dowolnych zadań, a sprawdzone technologie są na tyle niezawodne, że mogę powierzyć im ważne informacje. Cóż, oczywiście koszt dysków wpływa na mój wybór.

Pojemność przechowywania

Oczywiście im większy dysk twardy, tym więcej ważnych informacji możemy na nim umieścić. Pojemność dysków twardych mierzona jest w miliardach bajtów (GB - gigabajty) lub bilionach bajtów (TB - terabajty). Pojemność nowoczesnych dysków dochodzi nawet do 4TB w jednym urządzeniu, ale trzeba pamiętać, że jeśli sobie tego życzysz, możemy zainstalować w systemie kilka takich dysków.

Oczywiście im większa pojemność dysku, tym droższy jego koszt, a koszt dysków SSD jest wprost proporcjonalny do ich pojemności, podczas gdy koszt tradycyjnych dysków twardych zależy od liczby talerzy i rośnie wolniej wraz ze wzrostem pojemności .

Współczynnik kształtu

Współczynnik kształtu określa wymiary dysku. Istnieją 3 rozmiary nowoczesnych dysków twardych: 1,8”, 2,5”, 3,5”.

Dyski twarde HDD są dostępne w rozmiarach 2,5" i 3,5". W środku są zainstalowane dyski 3,5 cala blok systemowy, a 2,5-calowe dyski są używane w laptopach, zewnętrznych dyskach twardych.

Dyski SSD są dostępne w rozmiarach 2,5 cala lub 1,8 cala. Jak pisałem wcześniej, stosowane są w laptopach, netbookach, komunikatorach i smartfonach.

Interfejs

Na zamówienie wymieniamy wszystkie popularne interfejsy:

SATA, SATA2, SATA3;

Teraz kilka słów o każdym ze złączy.

IDE to stare złącze, które łatwo odróżnić od reszty dzięki szerokiemu kablowi od dysku twardego do płyta główna. W nowoczesne komputery to złącze nie jest używane, ale nie mogę się powstrzymać od powiedzenia o tym, ponieważ nadal można je znaleźć w starych komputerach. Na płytach głównych złącze IDE staje się coraz rzadsze.

IDE zostało zastąpione złączem SATA, które również stało się przestarzałe iz kolei zostało zastąpione przez SATA2, a teraz złącze SATA3 jest coraz częściej używane. Wszystkie złącza połączyłem w jeden element, ponieważ wszystkie mają identyczny kształt i różnią się jedynie szybkością przesyłania danych - odpowiednio 1,5 Gb/s, 3 Gb/s, 6 Gb/s. Należy jednak pamiętać, że aby dysk twardy ze złączem, na przykład SATA3, działał z maksymalną wydajnością, złącze SATA3 musi być również zainstalowane na płycie głównej. Jeśli płyta główna ma złącze SATA2, dysk twardy SATA3 będzie nadal działał, ale informacje będą przesyłane z prędkością 3 Gb / s.

Chociaż sytuacja z szybkością transferu 6 Gb/s bardziej przypomina chwyt marketingowy. Faktem jest, że zdecydowana większość nowoczesnych dysków nadal nie może całkowicie wypełnić kanału 3 Gb / s, ponieważ prędkość odczytu i zapisu na dysku jest znacznie niższa niż ta prędkość.

A ostatnim interfejsem jest micro-SATA. To złącze pojawiło się całkiem niedawno, przez nie podłączane są dyski SSD 1,8”. Złącza Micro-SATA zaczęły już pojawiać się na nowoczesnych płytach głównych, ale nawet jeśli na wybranej płycie głównej nie ma takiego interfejsu, dysk można podłączyć za pomocą przejściówka z micro-SATA na SATA.

Pamięć buforowa (CACHE)

Zastanówmy się, co to jest. Bufor to pamięć pośrednia przeznaczona do niwelowania różnic w szybkości odczytu/zapisu i transferu danych przez interfejs. W nowoczesnych dyskach zwykle waha się od 8 do 128 MB.

Dla was, moich czytelników, wyjaśnię, że rozmiar bufora nie daje znaczącego wzrostu wydajności systemu, więc nie należy zwracać na to uwagi jako kluczowego elementu. Każdą zauważalną różnicę w czasie można uzyskać kopiując bardzo duże ilości informacji.

Tradycyjnie rozważymy oznaczenie kolei z katalogu dostawcy.

Artykuł okazał się dość obszerny, ale mam nadzieję, że ktoś to doceni, a moje starania nie pójdą na marne.

Cóż, to wszystko na dziś. Tak powoli przeanalizowaliśmy jeszcze jedną lekcję, która powinna pomóc w osiągnięciu wspólnego sukcesu. Mam nadzieję, że ten materiał pomoże Ci dokonać właściwego wyboru.

Obecnie powszechnym nośnikiem danych jest magnetyczny dysk twardy. Posiada określoną ilość pamięci przeznaczoną do przechowywania podstawowych danych. Posiada również pamięć buforową, której celem jest przechowywanie danych pośrednich. Specjaliści nazywają bufor dysku twardego terminem „pamięć podręczna” lub po prostu „pamięć podręczna”. Zobaczmy, dlaczego potrzebny jest bufor HDD, na co wpływa i jaki ma rozmiar.

Bufor dysku twardego pomaga systemowi operacyjnemu tymczasowo przechowywać dane, które zostały odczytane z pamięci głównej dysku twardego, ale nie zostały przesłane do przetworzenia. Potrzeba przechowywania tranzytowego wynika z faktu, że szybkość odczytu informacji z dysku twardego i przepustowość systemu operacyjnego znacznie się różnią. Dlatego komputer musi tymczasowo przechowywać dane w „pamięci podręcznej”, a dopiero potem wykorzystywać je zgodnie z ich przeznaczeniem.

Sam bufor dysku twardego nie jest osobnymi sektorami, jak sądzą niekompetentni użytkownicy komputerów. Jest to specjalny układ pamięci umieszczony na wewnętrznej płycie dysku twardego. Takie mikroukłady są w stanie pracować znacznie szybciej niż sam napęd. W efekcie powodują wzrost (kilka procent) wydajności komputera obserwowany podczas pracy.

Warto zaznaczyć, że rozmiar „pamięci podręcznej” zależy od konkretnego modelu dysku. Wcześniej było to około 8 megabajtów i liczbę tę uznano za zadowalającą. Jednak dzięki postępowi technologicznemu producenci byli w stanie produkować chipy z większą pamięcią. Dlatego większość nowoczesnych dysków twardych ma bufor, którego rozmiar waha się od 32 do 128 megabajtów. Oczywiście największa „pamięć podręczna” jest instalowana w drogich modelach.

Jaki wpływ ma bufor dysku twardego na wydajność

Teraz powiemy ci, dlaczego rozmiar bufora dysku twardego wpływa na wydajność komputera. Teoretycznie im więcej informacji będzie w „pamięci podręcznej”, tym rzadziej system operacyjny będzie miał dostęp do dysku twardego. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku scenariusza pracy, w którym potencjalny użytkownik przetwarza dużą liczbę małych plików. Po prostu przechodzą do bufora dysku twardego i tam czekają na swoją kolej.

Jeśli jednak komputer jest używany do przetwarzania dużych plików, „pamięć podręczna” traci na znaczeniu. W końcu informacje nie mieszczą się w mikroukładach, których objętość jest niewielka. W rezultacie użytkownik nie zauważy wzrostu wydajności komputera, ponieważ bufor praktycznie nie będzie używany. Dzieje się tak w przypadkach, gdy w systemie operacyjnym zostaną uruchomione programy do edycji plików wideo itp.

Dlatego przy zakupie nowego dysku twardego zaleca się zwracanie uwagi na rozmiar „pamięci podręcznej” tylko w przypadkach, gdy planujesz stale przetwarzać małe pliki. Wtedy okaże się, że naprawdę zauważysz wzrost wydajności swojej pracy komputer osobisty. A jeśli komputer będzie używany do zwykłych codziennych zadań lub przetwarzania dużych plików, nie można przywiązywać żadnej wagi do schowka.

Normalna operacja system operacyjny i szybkie działanie programów na komputerze zapewnia pamięć RAM. Każdy użytkownik wie, że liczba zadań, które komputer PC może wykonywać jednocześnie, zależy od jego objętości. Podobną pamięć, tylko w mniejszych objętościach, wyposażone są w niektóre elementy komputera. W tym artykule porozmawiamy o pamięci podręcznej dysku twardego.

Pamięć podręczna (lub pamięć buforowa, bufor) to obszar, w którym przechowywane są dane, które zostały już odczytane z dysku twardego, ale nie zostały jeszcze przesłane do dalszego przetwarzania. Przechowuje informacje, których system Windows używa najczęściej. Zapotrzebowanie na taką pamięć wynikało z dużej różnicy pomiędzy szybkością odczytu danych z dysku a przepustowością systemu. Podobny bufor mają również inne elementy komputera: procesory, karty graficzne, karty sieciowe itd.

Woluminy pamięci podręcznej

Nie bez znaczenia przy wyborze dysku twardego jest ilość pamięci buforowej. Zwykle te urządzenia są wyposażone w 8, 16, 32 i 64 MB, ale są bufory na 128 i 256 MB. Pamięć podręczna jest dość często przeładowywana i musi zostać wyczyszczona, więc więcej jest zawsze lepsze pod tym względem.

Nowoczesne dyski twarde są wyposażone głównie w 32 i 64 MB pamięci podręcznej (mniejsza ilość to już rzadkość). Zwykle to wystarcza, zwłaszcza że system ma własną pamięć, co w połączeniu z pamięcią RAM przyspiesza działanie dysku twardego. To prawda, że \u200b\u200bprzy wyborze dysku twardego nie wszyscy zwracają uwagę na urządzenie o największym rozmiarze bufora, ponieważ cena za taki jest wysoka, a ten parametr nie jest jedynym decydującym.

Główne zadanie pamięci podręcznej

Pamięć podręczna służy do zapisu i odczytu danych, ale jak już wspomniano, nie jest to główny czynnik efektywnej pracy dysku twardego. Istotne jest tutaj również to, jak zorganizowany jest proces wymiany informacji z buforem, a także jak dobrze działają technologie zapobiegające występowaniu błędów.

Pamięć buforowa zawiera dane, które są najczęściej używane. Są ładowane bezpośrednio z pamięci podręcznej, więc wydajność wzrasta kilkakrotnie. Chodzi o to, że nie ma potrzeby fizycznego odczytu, który wiąże się z bezpośrednim dostępem do dysku twardego i jego sektorów. Proces ten jest zbyt długi, gdyż liczony jest w milisekundach, podczas gdy dane z bufora są przesyłane wielokrotnie szybciej.

Korzyści z pamięci podręcznej

Pamięć podręczna szybko przetwarza dane, ale ma też inne zalety. Dyski twarde z dużą pamięcią mogą znacznie odciążyć procesor, co prowadzi do jego minimalnego wykorzystania.

Pamięć buforowa to rodzaj akceleratora, który zapewnia szybkie i wydajne działanie dysku twardego. Ma to pozytywny wpływ na uruchamianie oprogramowania, jeśli chodzi o częsty dostęp do tych samych danych, których rozmiar nie przekracza rozmiaru bufora. Dla zwykłego użytkownika 32 i 64 MB to więcej niż wystarczająco. Co więcej, ta cecha zaczyna tracić na znaczeniu, ponieważ podczas interakcji z dużymi plikami różnica ta jest nieznaczna, a kto chce przepłacać za większą pamięć podręczną.

Sprawdź rozmiar pamięci podręcznej

Jeśli rozmiar dysku twardego jest wartością, którą łatwo znaleźć, sytuacja z pamięcią buforową jest inna. Nie każdy użytkownik jest zainteresowany tą cechą, ale jeśli pojawiła się taka chęć, zwykle jest to zaznaczone na opakowaniu z urządzeniem. W przeciwnym razie możesz znaleźć te informacje w Internecie lub skorzystać darmowy program Dźwięk HD.

Narzędzie przeznaczone do pracy z dyskami twardymi i dyskami SSD zajmuje się niezawodnym usuwaniem danych, oceną stanu urządzenia, skanowaniem błędów, a także daje dokładna informacja o właściwościach dysku twardego.

W tym artykule rozmawialiśmy o tym, czym jest pamięć buforowa, jakie zadania wykonuje, jakie są jej zalety i jak znaleźć jej wolumin na dysku twardym. Stwierdziliśmy, że jest to ważne, ale nie główne kryterium przy wyborze dysku twardego, a to pozytywna rzecz, biorąc pod uwagę wysoki koszt urządzeń wyposażonych w dużą ilość pamięci podręcznej.