Datorer är komplicerade maskiner, fyllda med dussintals mindre komponenter som alla arbetar tillsammans. Från din CPU och GPU till din hårddisk och minne måste varje liten bit på din stationära eller bärbara dator samlas för att utföra operationer och köra applikationer. Alla som har arbetat med PC-hårdvara känner till de viktigaste hårddiskspecifikationerna, som kapacitet, läs- / skrivhastigheter och tallriks rotationshastigheter. Men det finns en mindre känd och ofta förbisett funktion som verkligen kan påverka hastigheten på din hårddisk: storleken på din cache. Låt oss ta en snabb titt på hårddiskens cache och hur det fungerar.
Vad är hårddiskens cache?
snabblänkar
- Vad är hårddiskens cache?
- Hur fungerar det?
- Läser framför och bakom
- Kvällens dataflöde
- Minimera väntetider när du skriver
- Påskynda hårddisken
- Cache i SSD: er
- Köpa en enhet
Hårddiskcache kallas ofta diskbufferten. Med det namnet blir dess syfte lite tydligare. Det fungerar som tillfälligt minne för hårddisken när den läser och skriver data till den permanenta lagringen på plattorna.
Du kan tänka på hårddiskens cache som att vara som RAM specifikt för hårddisken. Analogin passar faktiskt mycket bra också. Hårddiskar har inbyggda mikrokontroller som fungerar för att styra och bearbeta data som kommer in och ut ur enheten, ungefär som en CPU. Cachen fungerar tillsammans med den kontrollen för att lagra minnet när den behandlas.
Du kan också tänka på det som en buffertvideo. Alla har handlat med att strömma en video på en långsam anslutning. Videospelaren väntar före eller under uppspelning för att samla in mer data så att den kan fortsätta spela videon smidigare framöver. Hårddiskcache gör att en hårddisk gör samma sak när du läser eller skriver data.
Hur fungerar det?
När hårddisken läser och skriver data måste den dra data från skivorna. Mycket ofta arbetar en hårddisk med samma data upprepade gånger, eftersom den som använder datorn antagligen kommer att arbeta med en eller två uppgifter i taget. Enheten innehåller data som du eller dina program använder oftast och senast i sin cache, vilket eliminerar behovet av att dra det från plattorna varje gång den informationen behövs och påskynda enheten.
Läser framför och bakom
Vanligtvis hämtar en hårddisk inte bara de data som den behöver. Den läser också uppgifterna runt den. Hårddiskar är inte effektiva. Systemet för att snurra plattor och läsa / skriva huvuden är i sig begränsat genom att förlita sig på fysiska rörliga delar. Rörliga delar är mycket långsammare än helt elektroniska. Så hårddiskar försöker kompensera genom att gissa.
När en användare eller ett program gör en begäran om data drar hårddisken den informationen och informationen runt den på tallriken och lagrar allt i bufferten. Eftersom det finns en anständig sannolikhet för att de omgivande uppgifterna är lika, spelar frekvensomriktaren på att användaren eller processen som begärde initialdata också begär de omgivande uppgifterna snart också.
Kvällens dataflöde
Det finns ett gäng olika steg för att hämta data från en hårddisk. Var och en av dem tar tid, och det är sällsynt att de synkroniseras. Överföring från hårddisken via SATA rör sig vanligtvis mycket snabbare än enheten kan läsa och skriva data till plattorna. Diskbufferten används ofta för att jämna ut detta flöde av data och göra processen mycket smidigare.
Minimera väntetider när du skriver
Återigen är hårddiskarna långsamma. De är förmodligen den långsammaste delen av någon dator på grund av deras fysiska rörliga delar. Att skriva data är vanligtvis särskilt smärtsamt.
Cache hjälper till att påskynda skrivandet genom att ljuga till resten av datorn. En hårddisk tar data i sin cache och börjar skriva den. I stället för att vänta på att skriva all den informationen till plattorna, signalerar enheten tillbaka till resten av datorn att den skrev alla data. Datorn fortsätter antingen att skicka mer data eller gå vidare och tror att processen är klar. Hur som helst, detta gör att datorn som helhet kan fortsätta till nästa uppgift.
Men det finns en nackdel. Medan hårddisken försöker tjäna sitt löfte att skriva data kan den förlora den. Om datorn plötsligt stängs av försvinner alla data som lagras i cachen som väntar på att skrivas. Cache, som RAM, är flyktig lagring.
Påskynda hårddisken
Cache kommer inte att motsvara direkt snabbare körprestanda på enstaka uppgifter. Det är inte som det faktiskt orsakar att enheten rör sig snabbare. Att ha en diskbuffert tillåter dock en hårddisk att multitaska mycket mer effektivt, och chansen är stor att det är något du behöver.
Det är sällsynt att en enhet bara gör en sak eller bara kommer att interagera med en process åt gången. Det mesta av tiden kommer diskbaserade hårddiskar att vara lagringsenheter i moderna datorer, vilket lämnar operativsystem och applikationsinstallationer till solid state-enheter. Även med detta enda jobb kan flera program behöva få åtkomst till lagring åt gången. Du kanske till och med aktivt arbetar med två eller flera filer från din lagringsenhet samtidigt.
Servrar är ett annat utrymme där det är mycket viktigt att ha cache i hårddiskar. Serverhårddiskar kommer alltid att göra flera saker. Tänk på en databas bakom en webbplats. Varje gång en användare på den webbplatsen genomför en åtgärd som webbplatsen måste lagra eller logga, kommer webbplatsen åt och skriver till databasen. Varje gång någon till och med tittar på webbplatsen läser den från databasen. Det skulle vara sällsynt att de enheter som lagrar 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, sort. De flesta SSD: er använder ett cachesystem. Medan cache i hårddiskar uppträder som RAM, är cache i hårddiskenheter verkligen DRAM. Det är mycket snabbare och håller jämna steg med själva enheterna.
Trots att SSD: er är mycket snabbare än deras diskbaserade motsvarigheter, har cache fortfarande fördelar. Solid state-enhet använder fortfarande cache för att reglera enheterna och ger något snabbare läs- och skrivåtkomst. Under tiden har vissa SSD: er inte den inbyggda DRAM för cache. Det sparar på energiförbrukning, men tvingar drivarna att kompensera på andra sätt.
Köpa en enhet
Så cache spelar uppenbarligen ingen roll. Cache spelar förmodligen inte så mycket som de primära enhetsspecifikationerna, men du bör fortfarande ta hänsyn till den. Om din enhet kommer att multitaska eller körs hela tiden, som på en server, leta efter större cachestorlekar. Du kommer att se mest nytta av det. Hemanvändare som letar efter en lagringsenhet som de bara får tillgång till ibland behöver inte oroa sig för det lika mycket. För hårddiskenheter är vattnen lite dumare, men det är fortfarande värt att överväga cache i din beslutsprocess. Andra faktorer kan dock överskugga det.
Om du fortfarande vill snabba upp din Windows 10-dator, kolla in vår omfattande guide för hur du gör just det här.
