Vad är hårddiskcache och vad gör det?

Datorer är komplexa maskiner, fyllda med dussintals mindre komponenter som alla arbetar tillsammans. Alla som har arbetat med PC-hårdvara känner till de viktigaste hårddiskspecifikationerna, såsom kapacitet, läs/skrivhastighet och snurrhastighet. Det finns dock en lite känd och ofta förbisedd funktion som påverkar hastigheten och prestanda på en hårddisk. Denna funktion kallas hårddiskcache. Låt oss ta en snabb titt på vad hårddiskcache och solid state cache är och hur det fungerar.

Läs artikeln för mer information

Vad är hårddiskcache?

Hårddiskcache kallas ofta för diskcache. Med det namnet blir dess syfte ett c. Det fungerar som ett tillfälligt minne medan hårddisken läser och skriver data till den permanenta lagringen på plattorna.

Du kan tänka på hårddiskcachar som RAM-minne (Random Access Memory) speciellt utformat för hårddiskar. Hårddiskar har en inbyggd mikrokontroller för att styra och bearbeta data in och ut, precis som en CPU. Bufferten arbetar med mikrokontrollern för att lagra minnet när det bearbetas.

Du kan också tänka på hårddiskcache som något som liknar en cache när det kommer till strömmande innehåll. Människor strömmade en video på en långsam anslutning. Videospelaren väntar före eller under uppspelning för att samla in data så att videon kan fortsätta spelas smidigare när den spelas upp. Hårddiskcachen gör att en hårddisk gör samma sak när du läser och skriver data.

Hur fungerar det?

När hårddisken läser och skriver data drar den bort den från skivorna. Mycket ofta arbetar en hårddisk med samma data om och om igen, eftersom datoranvändare ofta arbetar med en eller två uppgifter åt gången. Hårddiskar (hårddiskar) har data i cachen som du eller dina program använder oftast och senast eliminerar behovet av att dra bort den från diskarna varje gång data behövs. Denna åtgärd påskyndar enhetens prestanda.

Läs fram och bak

Vanligtvis tar en hårddisk mer än bara den data den behöver. Den läser också informationen runt den. Hårddisken är ineffektiv. Spinnplattor och läs-/skrivhuvuden är i sig begränsade till fysiskt rörliga delar, mycket långsammare än solid state-enheter utan rörliga delar. Därför försöker hårddisken kompensera genom att gissa.

När en användare eller applikation begär data (påminner mig om Tron) läser hårddisken informationen och informationen runt den från disken och lagrar allt i en cache. Eftersom det finns en rimlig sannolikhet att omgivningsdata är lika, antar enheten att användaren eller processen också kommer att begära omgivningsdata snart.

Kvällens dataström

Det finns flera olika steg för att hämta data från hårddisken. Var och en av dem tar tid och de synkroniseras sällan. Överföring av data från en hårddisk över SATA går vanligtvis mycket snabbare än enheten kan läsa och skriva data till diskarna. Diskcache används ofta för att jämna ut denna dataström och göra processen mycket smidigare.

Minimera väntetiden medan du skriver

Återigen är hårddiskarna långsamma. De är förmodligen den mest tidskrävande delen av någon dator på grund av deras fysiskt rörliga delar. Att skriva data är ofta “smärsamt” för användaren.

Cache hjälper till att påskynda skrivprocessen genom att lura resten av datorn. En hårddisk tar data i sin cache och börjar skriva den. Istället för att vänta med att skriva all information på plåtarna, signalerar datorns hårddisk till datorn. PC eller Mac fortsätter att skicka mer data eller gå vidare till andra uppgifter och tror att processen är klar. Detta gör dock att hela datorn kan gå vidare till nästa händelse.

Det finns dock en baksida. Medan hårddisken försöker uppfylla sitt löfte att skriva data kan den förlora data. Om datorn plötsligt stängs av försvinner all cachad data. Cache, liksom RAM, är flyktig lagring.

Snabba upp din hårddisk

Cachen matchar inte den snabbare körprestandan på enskilda uppgifter direkt. Det ser inte ut som att det får enheter att röra sig snabbare. Men att ha en diskcache gör att en hårddisk kan multitaska mycket mer effektivt, och har troligen det du behöver.

Det är mycket sällsynt att en enhet bara gör en sak eller interagerar med endast en process åt gången. Diskbaserade hårddiskar är fortfarande välkända lagringsenheter i moderna datorer. Men hårddiskar (SSD) ersätter hårddiskar gradvis. Även med en enda uppgift kan flera program behöva komma åt den lagringen samtidigt. Du kanske arbetar med två eller flera filer från din lagringsenhet samtidigt.

Servern är ett annat utrymme där cachen i hårddisken är mycket viktig. Serverns hårddisk kommer alltid att göra flera saker. Tänk på en databas bakom en webbplats. Varje gång en användare utför en åtgärd som webbplatsen behöver för att lagra eller logga in, öppnar webbplatsen informationen och skriver den till databasen. Varje gång någon ens tittar på webbsidan läses den från databasen. Det är mycket sällsynt att de enheter som är värd för databasen inte kommer att utföra flera uppgifter samtidigt.

SSD-cache är

SSD:er är inte lika långsamma som fysiska hårddiskar, så behöver de en cache? Kort sagt, det gör de. Medan hårddiskcachen fungerar som RAM, fungerar hårddiskcachen som Dynamic Random Access Memory (DRAM). Det är mycket snabbare och håller jämna steg med SSD:n.

Även om SSD-enheter är mycket snabbare än sina diskbaserade motsvarigheter, erbjuder cacheminne fortfarande fördelar. Solid state-enheter använder fortfarande buffertar för att styra in/utdata och ger något snabbare läs- och skrivåtkomst. Samtidigt har vissa SSD:er inte inbyggt DRAM. Det sparar energiförbrukning men tvingar förarna att kompensera på andra sätt.

Köp en enhet

Så cachen spelar så klart ingen roll. Cache är inte lika viktig som specifikationerna för huvudenheten, men du bör ändå överväga det. Om din enhet multitasking eller körs kontinuerligt, till exempel på en server eller används för en spelplattform, leta efter en större cachestorlek. Du kommer att se mest nytta av det. Hemanvändare som letar efter en tillfällig lagringsenhet behöver inte oroa sig mycket för det. För SSD:er är vattnet lite flummigt, men det är fortfarande värt att överväga att cachelagra i ditt beslutsfattande. Men andra faktorer kan överskugga det.