A PC-k bonyolult gépek, tele több tucat kisebb komponenssel, amelyek mindegyike együtt működik. Bárki, aki számítógépes hardverrel dolgozott, ismeri a merevlemez főbb jellemzőit, például a kapacitást, az olvasási/írási sebességet és a tányér forgási sebességét. Van azonban egy kevésbé ismert és gyakran figyelmen kívül hagyott funkció, amely befolyásolja a merevlemez sebességét és teljesítményét. A funkció a merevlemez gyorsítótáraként ismert. Nézzük meg gyorsan, mi a merevlemez és az SSD gyorsítótár, és hogyan működnek.
Mi az a merevlemez gyorsítótár?
A merevlemez gyorsítótárát gyakran lemezpuffernek nevezik. Ezzel a névvel a célja egy kicsit átláthatóbbá válik. Ideiglenes memóriahelyként működik, miközben a merevlemez adatokat olvas és ír a tányérokon lévő állandó tárolóra.
A merevlemez gyorsítótárára gondolhat véletlen hozzáférésű memória (RAM), amelyet kifejezetten a merevlemezhez terveztek. A merevlemezek beépített mikrovezérlőkkel rendelkeznek, amelyek a CPU-hoz hasonlóan szabályozzák és feldolgozzák a be- és kimenő adatokat. A HDD RAM a mikrokontroller mellett működik, hogy tárolja a feldolgozás alatti memóriát.
A merevlemez gyorsítótárát a streaming tartalom puffereléséhez hasonlónak is tekintheti. Mindenki foglalkozott már a videó streamelésével lassú kapcsolaton. A videolejátszó vár a lejátszás előtt vagy közben, hogy adatokat gyűjtsön a videó zökkenőmentes lejátszása érdekében. A merevlemez gyorsítótára lehetővé teszi, hogy a merevlemez ugyanezt tegye az adatok olvasása és írása során.
Hogyan működik a HDD gyorsítótár?
Miközben a merevlemez-meghajtó (HDD) adatokat olvas és ír, leveszi azokat a tányérokról. Nagyon gyakran előfordul, hogy a merevlemez többször is ugyanazokkal az adatokkal dolgozik, mivel a számítógépet használó személy általában egy vagy két feladaton dolgozik egyszerre. A merevlemez a gyorsítótárában tárolja azokat az adatokat, amelyeket Ön vagy a programjai a leggyakrabban használnak, és ami a legutóbbi időkben szükségtelenné teszi azokat a tálcákról való kihúzását minden alkalommal, amikor adatra van szükség. Ez a művelet felgyorsítja a meghajtó teljesítményét.
HDD: Olvasás előre és mögötte
A merevlemez általában nem csak a szükséges adatokat veszi fel. A körülötte lévő adatokat is beolvassa. A merevlemezek nem hatékonyak. A forgó tányérokat és az író/olvasó fejeket eleve korlátozzák a fizikai mozgó alkatrészek, amelyek sokkal lassabbak, mint a mozgó alkatrészek nélküli szilárdtestalapú meghajtók (SSD). Ezért a merevlemezek találgatással próbálják kompenzálni.
Amikor egy felhasználó vagy egy program adatokat kér (ez a Tron jut eszembe), a merevlemez kiolvassa az adatokat és a körülöttük lévő adatokat a tányérról, és mindezt a pufferben tárolja. Mivel nagy a valószínűsége annak, hogy a környező adatok hasonlóak, a meghajtó feltételezi, hogy a felhasználó vagy a folyamat hamarosan kérni fogja a környező adatokat is.
HDD: Evening Data Flow
Az adatok merevlemezről való lekérésének számos különböző lépése van. Mindegyikük időt vesz igénybe, és ritkán szinkronizálódik. Az adatok átvitele a merevlemezről SATA-n keresztül általában gyorsabban halad, mint ahogy a merevlemez tud adatokat olvasni és írni a tányérokra. A lemezpuffert gyakran használják az adatáramlás kiegyenlítésére, és a folyamat sokkal simábbá tételére.
Merevlemezek: A várakozási idő minimalizálása írás közben
Ismét a merevlemezek lassúak. Fizikailag mozgó részeik miatt valószínűleg ezek a számítógépek legidőigényesebb részei. Az adatok írása általában „fájdalmas” a felhasználó számára.
HDD-k: A gyorsítótár célja
A merevlemez gyorsítótár (RAM) segít felgyorsítani az adatírási folyamatot azáltal, hogy gyakorlatilag becsapja a számítógép többi részét. A merevlemez az adatokat a gyorsítótárába veszi, és elkezdi írni. Ahelyett, hogy az összes adatot a tányérokra várná, a HDD jelzi a számítógépnek, hogy megtette. A PC vagy Mac vagy folytatja az adatok küldését, vagy más feladatokra lép, és azt hiszi, hogy a folyamat befejeződött. Akárhogy is, ez lehetővé teszi a számítógép számára, hogy továbblépjen a következő eseményre.
Az adatok gyorsítótárazásának azonban van egy hátránya is. Míg a merevlemez megpróbálja beváltani az ígéretét, hogy megírja az adatokat, elveszítheti azokat. Ha a számítógép hirtelen kikapcsol, az összes a gyorsítótárban tárolt adatok el fog tűnni. A RAM/gyorsítótár ingadozó tárhely.
A merevlemezek felgyorsítása
A nagyobb HDD RAM (gyorsítótár) nem jelent gyorsabb meghajtó teljesítményt közvetlenül az egyes feladatoknál. Nem mintha ez okozná a meghajtó gyorsabb mozgását. A lemezpuffer azonban lehetővé teszi, hogy a lemezmeghajtó sokkal hatékonyabban végezzen többfeladatot, és valószínűleg erre van szüksége.
Ritka, hogy egy meghajtó csak egy dolgot hajt végre, vagy egyszerre csak egy folyamattal lép kölcsönhatásba. A lemez alapú merevlemezek még mindig jól ismert tárolóeszközök a modern PC-kben. Az SSD-k azonban fokozatosan felváltják ezeket a merevlemezeket. Még egyetlen feladat esetén is előfordulhat, hogy több programnak egyszerre kell hozzáférnie a meghajtó tárhelyéhez. Előfordulhat, hogy két vagy több fájllal dolgozik, háttérfeladatokat tapasztal, vagy akár frissítéseket is kap.
A szerverek egy másik olyan terület, ahol kritikus fontosságú, hogy a merevlemezeken legyen némi RAM. A szerver HDD-k mindig több dolgot fognak csinálni. Gondolj egy adatbázisra egy webhely mögött. Amikor a felhasználó végrehajt egy műveletet, amelyet a webhelynek tárolnia vagy naplóznia kell, a webhely hozzáfér az információkhoz, és beírja az adatbázisba. Valahányszor valaki megtekinti azt a webhelyet, az beolvas az adatbázisból. Ritka, hogy az adatbázist tároló meghajtók ne hajtanának végre több feladatot egyszerre.
Mi a gyorsítótár az SSD-kben?
Az SSD-k nem olyan lassúak, mint a fizikai merevlemezek, tehát szükségük van némi gyorsítótárra is? Röviden: igen. Míg a merevlemezek RAM-ja úgy viselkedik, mint a PC vagy a grafikus feldolgozó egység (GPU) RAM-ja, addig a szilárdtestalapú meghajtók gyorsítótára d.dinamikus véletlen hozzáférésű memória (DRAM). Sokkal gyorsabb, és lépést tart az SSD-kkel.
Annak ellenére, hogy az SSD-k sokkal gyorsabbak, mint lemezalapú társaik, a gyorsítótár továbbra is kínál előnyöket. A szilárdtestalapú meghajtók továbbra is ezt használják a bemenet/kimenet szabályozására, és gyorsabb olvasási és írási hozzáférést biztosítanak. Eközben egyes SSD-k nem rendelkeznek beépített DRAM-mal. Energiafogyasztást takarít meg, de a meghajtókat más módokon kompenzálásra kényszeríti.
Egy másik dolog, amit meg kell jegyezni, hogy az SSD-k kötegekben írnak, nem pedig szektorokban, ezért adatcsoportokat kell betölteniük, hozzáadniuk kell a gyorsítótárból, majd vissza kell helyezniük és tovább kell lépniük a következő adatcsoportra. Ezért előnyös a DRAM gyorsítótár.
Összességében a gyorsítótár számít, még az SSD-k esetében is. Ez nem olyan fontos, mint az elsődleges meghajtó specifikációi, de érdemes megfontolni. Ha a HDD többfeladatos vagy folyamatosan fut, például egy szerverrel, fejlesztéshez vagy akár játékhoz, keressen nagyobb RAM-méreteket. A legtöbb hasznot fogod látni belőle. Az otthoni felhasználóknak, akik alkalmi használatra tárolómeghajtót keresnek, nem kell miatta annyira aggódniuk, bár a böngészőben több lap, egy YouTube-videó és két táblázat mellett, miközben frissítéseket is kap, lelassíthatja a dolgokat. Az SSD-k esetében a víz kissé zavarosabb, de a döntési folyamat során még mindig érdemes figyelembe venni a DRAM-ot. Más tényezők azonban könnyen beárnyékolhatják.
