Ano ang Hard Drive Cache at Ano ang Ginagawa Nito?

Ang mga PC ay mga kumplikadong makina, na puno ng dose-dosenang mas maliliit na bahagi, lahat ay gumagana nang sama-sama. Ang sinumang nagtrabaho sa PC hardware ay pamilyar sa mga pangunahing spec ng hard drive, tulad ng kapasidad, bilis ng pagbasa/pagsusulat, at bilis ng pag-ikot ng platter. Gayunpaman, mayroong isang hindi gaanong kilala at madalas na hindi napapansin na tampok na nakakaapekto sa bilis at pagganap ng iyong hard drive. Ang tampok ay kilala bilang ang hard drive cache. Tingnan natin ang isang mabilis na pagtingin sa kung ano cache ng hard drive at SSD cache ay, at kung paano ito gumagana.

Ano ang Hard Drive Cache at Ano ang Ginagawa Nito?

Ano ang Hard Drive Cache?

Ang cache ng hard drive ay madalas na kilala bilang disk buffer. Sa pangalang iyon, ang layunin nito ay nagiging isang maliit na c. Ito ay gumaganap bilang isang pansamantalang memory space habang ang hard drive ay nagbabasa at nagsusulat ng data sa permanenteng imbakan sa mga platter.

Maaari mong isipin na ang cache ng isang hard drive ay parang random-access memory (RAM) na partikular na idinisenyo para sa hard drive. Ang mga hard drive ay may mga built-in na microcontroller na namamahala at nagpoproseso ng data na pumapasok at lumabas, katulad ng isang CPU. Gumagana ang cache kasabay ng microcontroller upang mag-imbak ng memorya habang pinoproseso ito.

Maaari mo ring isipin ang hard drive cache bilang isang bagay na katulad ng buffering pagdating sa streaming na nilalaman. Ang bawat tao'y nakikitungo sa streaming ng isang video sa isang mabagal na koneksyon. Naghihintay ang video player bago o sa panahon ng pag-playback upang mangolekta ng data upang maipagpatuloy nito ang paglalaro ng video nang mas maayos habang umuusad ito. Ang cache ng hard drive ay nagbibigay-daan sa isang hard drive na gawin ang parehong bagay kapag nagbabasa at nagsusulat ng data.

Paano Ito Gumagana?

Habang nagbabasa at nagsusulat ng data ang hard drive, kinukuha ito mula sa mga platter. Kadalasan, ang isang hard drive ay gumagana sa parehong data nang paulit-ulit, dahil ang taong gumagamit ng computer ay karaniwang nagtatrabaho sa isa o dalawang gawain sa isang pagkakataon. Ang hard disk drive (HDD) ay nagtataglay ng data sa cache nito na pinakamadalas mong ginagamit o ng iyong mga programa at, pinakakamakailan, inaalis ang pangangailangang hilahin ito mula sa mga platter sa tuwing kailangan ang data. Pinapabilis ng pagkilos na ito ang performance ng drive.

Pagbasa sa Ahead at Likod

Karaniwan, ang isang hard drive ay hindi lamang kumukuha ng data na kailangan nito. Binabasa din nito ang data sa paligid nito. Ang mga hard drive ay hindi mahusay. Ang mga umiikot na platter at read/write head ay likas na limitado ng mga pisikal na gumagalaw na bahagi, na mas mabagal kaysa sa mga solid-state drive na walang gumagalaw na bahagi. Samakatuwid, sinusubukan ng mga hard drive na magbayad sa pamamagitan ng paghula.

Kapag ang isang user o isang programa ay humiling ng data (nagpapaalala sa akin ng Tron), binabasa ng hard drive ang data na iyon at ang data sa paligid nito mula sa platter at iniimbak ang lahat ng ito sa buffer. Dahil may disenteng posibilidad na magkapareho ang nakapaligid na data, ipinapalagay ng drive na hihilingin din ng user o proseso ang nakapaligid na data sa lalong madaling panahon.

Daloy ng Data sa Gabi

Mayroong maraming iba't ibang mga hakbang sa pagkuha ng data mula sa isang hard drive. Ang bawat isa sa kanila ay tumatagal ng oras, at bihira silang mag-sync up. Ang paglilipat ng data mula sa hard drive sa pamamagitan ng SATA ay kadalasang gumagalaw nang mas mabilis kaysa sa nababasa at nasusulat ng drive ang data sa mga platter. Ang disk buffer ay kadalasang ginagamit upang papantayin ang daloy na ito ng data at gawing mas maayos ang proseso.

Pagbabawas ng Mga Oras ng Paghihintay Kapag Nagsusulat

Muli, ang mga hard drive ay mabagal. Ang mga ito ay marahil ang pinaka-nakakaubos ng oras na bahagi ng anumang computer dahil sa kanilang mga pisikal na gumagalaw na bahagi. Ang pagsusulat ng data ay karaniwang "masakit" sa gumagamit.

Tumutulong ang cache na pabilisin ang mga proseso ng pagsulat ng data sa pamamagitan ng halos pagloloko sa natitirang bahagi ng computer. Ang isang hard drive ay kukuha ng data sa cache nito at magsisimulang isulat ito. Sa halip na maghintay na isulat ang lahat ng data sa mga platter, sinenyasan ng HDD ang computer na ginawa nito. Ang PC o Mac ay maaaring magpatuloy sa pagpapadala ng higit pang data, o lumipat ito sa iba pang mga gawain, sa paniniwalang kumpleto na ang proseso. Sa alinmang paraan, pinapayagan nito ang computer sa kabuuan na magpatuloy sa susunod na kaganapan.

Mayroong isang downside, bagaman. Habang sinusubukan ng hard drive na tuparin ang pangako nitong isulat ang data, maaari itong mawala. Kung biglang pinatay ang computer, mawawala ang lahat ng data na nakaimbak sa cache. Ang cache, tulad ng RAM, ay pabagu-bago ng isip na imbakan.

Pabilisin ang Iyong Hard Drive

Ang cache ay hindi magiging katumbas ng mas mabilis na pagganap ng drive sa mga solong gawain nang direkta. Ito ay hindi tulad ng ito ay nagiging sanhi ng drive upang ilipat ang mas mabilis. Gayunpaman, ang pagkakaroon ng disk buffer ay nagbibigay-daan sa isang hard drive na mag-multitask nang mas mahusay, at malamang, iyon ay isang bagay na kakailanganin mo.

Bihira na ang isang drive ay gumagawa lamang ng isang bagay o makikipag-ugnayan lamang sa isang proseso sa isang pagkakataon. Ang mga hard drive na nakabatay sa disk ay kilalang mga storage device pa rin sa mga modernong PC. Gayunpaman, ang mga solid-state drive (SSD) ay unti-unting pinapalitan ang mga hard disk drive (HDDs). Kahit na may isang gawain, maaaring kailanganin ng maraming program na i-access ang storage na iyon nang sabay-sabay. Maaaring nagtatrabaho ka sa dalawa o higit pang mga file mula sa iyong storage drive nang sabay-sabay.

Ang mga server ay isa pang espasyo kung saan ang pagkakaroon ng cache sa mga hard drive ay kritikal. Ang mga hard drive ng server ay palaging gagawa ng maraming bagay. Mag-isip ng isang database sa likod ng isang website. Sa tuwing makumpleto ng isang user ang isang aksyon na kailangang iimbak o i-log ng website, ina-access ng site ang impormasyon at isinusulat ito sa database. Sa tuwing may tumitingin sa website na iyon, nagbabasa ito mula sa database. Bihira na ang mga drive na nag-iimbak ng database na iyon ay hindi nagsasagawa ng maraming gawain nang sabay-sabay.

Cache Sa SSDs

Ang mga SSD ay hindi kasing bagal ng mga pisikal na hard drive, kaya kailangan din ba nila ng cache? Sa madaling salita, ginagawa nila. Habang ang cache sa mga hard drive ay kumikilos tulad ng RAM, ang cache sa mga solid-state drive ay nagsisilbing d ynamic random-access memory (DRAM). Ito ay mas mabilis at nakakasabay sa mga SSD.

Kahit na ang mga SSD ay mas mabilis kaysa sa kanilang mga disk-based na katapat, ang cache ay naghahatid pa rin ng mga benepisyo. Gumagamit pa rin ang mga solid-state drive ng cache upang ayusin ang input/output at magbigay ng medyo mas mabilis na read at write access. Samantala, ang ilang SSD ay walang built-in na DRAM. Nakakatipid ito sa pagkonsumo ng kuryente ngunit pinipilit ang mga drive na magbayad sa ibang mga paraan.

Pagbili ng Drive

Kaya, malinaw na mahalaga ang cache. Ang cache ay hindi kasinghalaga ng mga pangunahing spec ng drive, ngunit dapat mo pa rin itong isaalang-alang. Kung ang iyong drive ay magiging multitasking o patuloy na tumatakbo, tulad ng sa isang server o ginagamit para sa mga platform ng paglalaro, maghanap ng mas malalaking laki ng cache. Makikita mo ang pinakamaraming benepisyo mula dito. Ang mga user sa bahay na naghahanap ng storage drive para sa paminsan-minsang paggamit ay hindi kailangang mag-alala tungkol dito. Para sa mga SSD, ang tubig ay medyo madilim, ngunit sulit pa ring isaalang-alang ang cache sa iyong proseso ng pagpapasya. Ang iba pang mga kadahilanan ay madaling mapapalibutan ito, bagaman.