Apakah itu Cache Hard Drive dan SSD, dan Apakah Fungsinya?

29

PC adalah mesin yang rumit, dipenuhi dengan berpuluh-puluh komponen yang lebih kecil, semuanya berfungsi bersama. Sesiapa sahaja yang bekerja dengan perkakasan PC sudah biasa dengan spesifikasi pemacu utama, seperti kapasiti, kelajuan baca/tulis dan kelajuan putaran pinggan untuk pemacu cakera keras. Walau bagaimanapun, terdapat ciri yang kurang dikenali dan sering diabaikan yang memberi kesan kepada kelajuan dan prestasi pemacu storan anda. Ciri ini dikenali sebagai memori akses rawak (RAM) atau cache untuk pemacu cakera keras (HDD) dan memori akses rawak dinamik untuk pemacu keadaan pepejal (SSD). Mari kita lihat dengan pantas apa itu cache HDD dan SSD dan cara ia berfungsi.

Apakah itu Cache Hard Drive dan SSD, dan Apakah Fungsinya?

Apakah Cache Pemacu Keras?

Cache cakera keras sering dikenali sebagai penimbal cakera. Dengan nama itu, tujuannya menjadi lebih telus. Ia bertindak sebagai ruang memori sementara sementara cakera keras membaca dan menulis data ke storan kekal pada pinggan.

Anda boleh menganggap cache cakera keras sebagai RAM yang direka secara eksplisit untuk cakera keras. Pemacu keras mempunyai mikropengawal terbina dalam yang mengawal dan memproses data masuk dan keluar, sama seperti CPU. RAM HDD berfungsi bersama mikropengawal untuk menyimpan memori semasa ia diproses.

Anda juga boleh menganggap cache cakera keras sebagai sesuatu yang serupa dengan penimbalan mengenai kandungan penstriman. Semua orang telah berurusan dengan penstriman video pada sambungan yang perlahan. Pemain video menunggu sebelum atau semasa main balik untuk mengumpul data untuk terus memainkan video dengan lebih lancar semasa ia berlangsung. Cache cakera keras membolehkan cakera keras melakukan perkara yang sama semasa membaca dan menulis data.

Bagaimana Cache HDD Berfungsi?

Apabila HDD membaca dan menulis data, ia menariknya dari pinggan. Selalunya, HDD berfungsi dengan data yang sama berulang kali kerana orang yang menggunakan komputer biasanya mengerjakan satu atau dua tugas pada satu masa. HDD menyimpan data dalam cachenya yang paling kerap anda atau program anda gunakan dan, yang terbaru, yang menghilangkan keperluan untuk menariknya dari pinggan setiap kali data diperlukan. Tindakan ini mempercepatkan prestasi pemacu.

HDD: Membaca Di Hadapan dan Di Belakang

Biasanya, cakera keras tidak hanya mengambil data yang diperlukan. Ia juga membaca data di sekelilingnya. Pemacu keras tidak cekap. Pinggan berputar dan kepala baca/tulis sememangnya terhad oleh bahagian bergerak fizikal, yang jauh lebih perlahan daripada SSD tanpa komponen bergerak. Oleh itu, cakera keras cuba mengimbangi dengan meneka.

Apabila pengguna atau program meminta data (mengingatkan saya tentang Tron), cakera keras membaca data dan data di sekelilingnya dari pinggan dan menyimpan semuanya dalam penimbal. Memandangkan terdapat kemungkinan yang baik bahawa data sekeliling adalah serupa, pemacu menganggap bahawa pengguna atau proses juga akan meminta data sekitar tidak lama lagi.

HDD: Aliran Data Petang

Terdapat banyak langkah yang berbeza untuk mendapatkan semula data daripada cakera keras. Setiap satu daripada mereka mengambil masa, dan mereka jarang menyegerakkan. Memindahkan data dari cakera keras melalui SATA biasanya bergerak lebih pantas daripada HDD boleh membaca dan menulis data ke pinggan. Penampan cakera sering digunakan untuk meratakan aliran data ini dan menjadikan proses lebih lancar.

HDD: Meminimumkan Masa Menunggu Semasa Menulis

Sekali lagi, cakera keras adalah perlahan. Mereka mungkin adalah bahagian yang paling memakan masa dari mana-mana komputer kerana bahagiannya yang bergerak secara fizikal. Menulis data biasanya “menyakitkan” kepada pengguna.

HDD: Tujuan Cache

Cache HDD (RAM) membantu mempercepatkan proses penulisan data dengan hampir menipu seluruh komputer. Pemacu keras akan mengambil data ke dalam cachenya dan mula menulisnya. Daripada menunggu untuk menulis semua data pada pinggan, HDD memberi isyarat kepada komputer bahawa ia telah melakukannya. PC atau Mac sama ada terus menghantar lebih banyak data atau beralih ke tugas lain, mempercayai bahawa proses itu selesai. Sama ada cara, ini membolehkan komputer meneruskan ke acara seterusnya.

Walau bagaimanapun, terdapat kelemahan untuk caching data. Walaupun cakera keras cuba menepati janjinya untuk menulis data, ia boleh kehilangannya. Jika komputer dimatikan secara tiba-tiba, semua data yang disimpan dalam cache akan hilang. RAM/cache ialah storan yang tidak menentu.

Mempercepatkan HDD

RAM HDD (cache) yang lebih tinggi tidak bermakna prestasi pemacu yang lebih pantas pada tugasan tunggal secara langsung. Ia tidak seperti menyebabkan pemanduan bergerak lebih laju. Mempunyai penimbal cakera, walau bagaimanapun, membenarkan pemacu cakera melakukan pelbagai tugas dengan lebih cekap, dan kemungkinan besar, itu adalah sesuatu yang anda perlukan.

Jarang sekali pemacu melakukan hanya satu perkara atau hanya akan berinteraksi dengan satu proses pada satu masa. Pemacu keras berasaskan cakera masih merupakan peranti storan yang terkenal dalam PC moden. Walau bagaimanapun, SSD secara beransur-ansur menggantikan HDD tersebut. Walaupun dengan satu tugasan, berbilang program mungkin perlu mengakses storan pemacu secara serentak. Anda mungkin bekerja dengan dua atau lebih fail, mengalami tugas latar belakang, atau menerima kemas kini.

Pelayan adalah satu lagi ruang yang mempunyai beberapa RAM dalam cakera keras adalah kritikal. HDD pelayan sentiasa akan melakukan pelbagai perkara. Fikirkan pangkalan data di sebalik tapak web. Setiap kali pengguna melengkapkan tindakan yang tapak web perlu simpan atau log, tapak tersebut mengakses maklumat dan menulisnya ke pangkalan data. Setiap kali seseorang melihat laman web itu, ia membaca dari pangkalan data. Jarang sekali pemacu yang menyimpan pangkalan data itu tidak akan melaksanakan berbilang tugas secara serentak.

Apakah Cache Dalam SSD?

SSD tidak lambat seperti pemacu keras fizikal, jadi adakah mereka memerlukan beberapa cache juga? Pendek kata, mereka lakukan. Walaupun RAM dalam cakera keras berkelakuan seperti RAM dalam PC atau unit pemprosesan grafik (GPU), cache dalam pemacu keadaan pepejal berfungsi sebagai DRAM. Ia lebih pantas dan seiring dengan SSD.

Walaupun SSD jauh lebih pantas daripada rakan sejawat berasaskan cakera, cache masih memberikan faedah. Pemacu keadaan pepejal masih menggunakannya untuk mengawal input/output dan menyediakan akses baca dan tulis yang lebih pantas. Sementara itu, sesetengah SSD tidak mempunyai DRAM terbina dalam. Ia menjimatkan penggunaan kuasa tetapi memaksa pemacu untuk mengimbangi dengan cara lain.

Perkara lain yang perlu diberi perhatian ialah SSD menulis dalam kelompok dan bukannya sektor, jadi mereka perlu memuatkan kumpulan data, menambahnya daripada cache, dan kemudian meletakkannya semula dan beralih ke kumpulan data seterusnya. Itulah sebabnya cache DRAM bermanfaat.


Secara keseluruhannya, cache memang penting, walaupun dalam SSD. Ia tidak sepenting spesifikasi pemacu utama, tetapi anda harus mempertimbangkannya. Jika HDD anda berbilang tugas atau berjalan secara berterusan, seperti dengan pelayan, untuk pembangunan, atau pun untuk permainan, cari saiz RAM yang lebih besar. Anda akan melihat faedah yang paling banyak daripadanya. Pengguna di rumah yang mencari pemacu storan untuk kegunaan sekali-sekala tidak perlu risau tentangnya, walaupun beberapa tab dalam penyemak imbas bersama video YouTube dan dua hamparan sambil menerima kemas kini boleh memperlahankan keadaan. Untuk SSD, keadaan airnya agak keruh, tetapi masih berbaloi untuk dipertimbangkan DRAM dalam proses membuat keputusan anda. Faktor lain boleh dengan mudah membayanginya, walaupun.