Pc's zijn ingewikkelde machines, gevuld met tientallen kleinere componenten die allemaal samenwerken. Iedereen die met pc-hardware heeft gewerkt, is bekend met de belangrijkste specificaties van de harde schijf, zoals capaciteit, lees-/schrijfsnelheden en rotatiesnelheden van schotels. Er is echter een minder bekende en vaak over het hoofd geziene functie die van invloed is op de snelheid en prestaties van uw harde schijf. De functie staat bekend als de cache van de harde schijf. Laten we snel kijken naar wat harde schijf cache en SSD-cache is en hoe het werkt.
Wat is harde schijf cache?
De cache van de harde schijf wordt vaak de schijfbuffer genoemd. Met die naam wordt het doel een beetje c. Het fungeert als een tijdelijke geheugenruimte terwijl de harde schijf gegevens leest en schrijft naar de permanente opslag op de platters.
U kunt de cache van een harde schijf zien als willekeurig toegankelijk geheugen (RAM) dat speciaal is ontworpen voor de harde schijf. Harde schijven hebben ingebouwde microcontrollers die de gegevens die in- en uitgaan, regelen en verwerken, net als een CPU. De cache werkt samen met de microcontroller om geheugen op te slaan terwijl het wordt verwerkt.
Je kunt de cache van de harde schijf ook zien als iets dat lijkt op bufferen als het gaat om het streamen van inhoud. Iedereen heeft wel eens te maken gehad met het streamen van een video op een langzame verbinding. De videospeler wacht voor of tijdens het afspelen om gegevens te verzamelen, zodat hij de video vloeiender kan blijven afspelen naarmate deze vordert. Met de cache van de harde schijf kan een harde schijf hetzelfde doen bij het lezen en schrijven van gegevens.
Hoe werkt het?
Terwijl de harde schijf gegevens leest en schrijft, trekt hij deze van de platters. Heel vaak werkt een harde schijf herhaaldelijk met dezelfde gegevens, omdat de persoon die de computer gebruikt meestal aan een of twee taken tegelijk werkt. De harde schijf (HDD) houdt gegevens in zijn cache die u of uw programma's het meest gebruiken, en, meest recentelijk, het elimineren van de noodzaak om deze elke keer dat de gegevens nodig zijn uit de schijven te halen. Deze actie versnelt de prestaties van de schijf.
Vooruit en achter lezen
Gewoonlijk pikt een harde schijf niet alleen de gegevens op die hij nodig heeft. Het leest ook de gegevens eromheen. Harde schijven zijn niet efficiënt. De draaiende platters en lees-/schrijfkoppen worden inherent beperkt door fysieke bewegende delen, die veel langzamer zijn dan solid-state schijven zonder bewegende componenten. Daarom proberen harde schijven te compenseren door te raden.
Wanneer een gebruiker of een programma gegevens opvraagt (doet me denken aan Tron), leest de harde schijf die gegevens en de gegevens eromheen van het plateau en slaat het allemaal op in de buffer. Aangezien de kans groot is dat de omringende gegevens vergelijkbaar zijn, gaat de schijf ervan uit dat de gebruiker of het proces binnenkort ook de omringende gegevens zal opvragen.
Gegevensstroom 's avonds
Er zijn een aantal verschillende stappen om gegevens van een harde schijf op te halen. Elk van hen kost tijd en ze synchroniseren zelden. Het overbrengen van gegevens van de harde schijf via SATA gaat meestal veel sneller dan de schijf gegevens kan lezen en schrijven naar de platters. De schijfbuffer wordt vaak gebruikt om deze gegevensstroom te egaliseren en het proces veel soepeler te maken.
Wachttijden tijdens het schrijven tot een minimum beperken
Nogmaals, harde schijven zijn traag. Ze zijn waarschijnlijk het meest tijdrovende onderdeel van elke computer vanwege hun fysiek bewegende delen. Het schrijven van gegevens is meestal "pijnlijk" voor de gebruiker.
Cache helpt bij het versnellen van gegevensschrijfprocessen door de rest van de computer virtueel voor de gek te houden. Een harde schijf neemt gegevens op in de cache en begint deze te schrijven. In plaats van te wachten om alle gegevens op de platters te schrijven, geeft de HDD aan de computer door dat hij dat heeft gedaan. De pc of Mac gaat door met het verzenden van meer gegevens of gaat door met andere taken, in de overtuiging dat het proces is voltooid. Hoe dan ook, hierdoor kan de computer als geheel doorgaan naar de volgende gebeurtenis.
Er is wel een keerzijde. Terwijl de harde schijf probeert zijn belofte na te komen om de gegevens te schrijven, kan hij deze verliezen. Als de computer plotseling wordt uitgeschakeld, verdwijnen alle gegevens die in de cache zijn opgeslagen. Cache is, net als RAM, vluchtige opslag.
Uw harde schijf versnellen
De cache zal niet direct gelijk staan aan snellere schijfprestaties op afzonderlijke taken. Het is niet alsof de schijf hierdoor sneller beweegt. Met een schijfbuffer kan een harde schijf echter veel efficiënter multitasken, en de kans is groot dat je dat nodig hebt.
Het komt zelden voor dat een schijf slechts één ding doet of slechts met één proces tegelijk communiceert. Schijfgebaseerde harde schijven zijn nog steeds bekende opslagapparaten in moderne pc's. Solid-state drives (SSD's) vervangen echter geleidelijk die harde schijven (HDD's). Zelfs met een enkele taak moeten mogelijk meerdere programma's tegelijkertijd toegang hebben tot die opslag. Mogelijk werkt u met twee of meer bestanden van uw opslagstation tegelijk.
Servers zijn een andere ruimte waar het hebben van cache op harde schijven van cruciaal belang is. Server harde schijven zullen altijd meerdere dingen doen. Denk aan een database achter een website. Elke keer dat een gebruiker een actie voltooit die de website moet opslaan of loggen, opent de site de informatie en schrijft deze naar de database. Elke keer dat iemand die website bekijkt, leest deze uit de database. Het zou zeldzaam zijn dat de schijven die die database opslaan, niet meerdere taken tegelijk zouden uitvoeren.
Cache in SSD's
SSD's zijn niet zo traag als fysieke harde schijven, dus hebben ze ook cache nodig? Kortom, dat doen ze. Terwijl cache op harde schijven zich gedraagt als RAM, dient cache op solid-state schijven als dynamisch willekeurig toegankelijk geheugen (DRAM). Het is veel sneller en houdt gelijke tred met de SSD's.
Hoewel SSD's veel sneller zijn dan hun schijfgebaseerde tegenhangers, biedt cache nog steeds voordelen. Solid-state schijven gebruiken nog steeds cache om invoer/uitvoer te regelen en bieden iets snellere lees- en schrijftoegang. Ondertussen hebben sommige SSD's geen ingebouwd DRAM. Het bespaart op stroomverbruik, maar dwingt de schijven om op andere manieren te compenseren.
Een schijf kopen
Dus cache doet er duidelijk toe. De cache is niet zo belangrijk als de specificaties van de primaire schijf, maar u moet er toch rekening mee houden. Als je schijf gaat multitasken of continu draait, zoals op een server of wordt gebruikt voor gameplatforms, zoek dan naar grotere cachegroottes. Je zult er het meeste voordeel uit halen. Thuisgebruikers die op zoek zijn naar een opslagschijf voor incidenteel gebruik, hoeven zich daar minder zorgen over te maken. Voor SSD's zijn de wateren een beetje duisterder, maar het is nog steeds de moeite waard om cache te overwegen in uw besluitvormingsproces. Andere factoren kunnen het echter gemakkelijk overschaduwen.