Как узнать буферную память жесткого диска
Обновлено: 30.06.2024
Жесткие диски с интерфейсом ATA разрабатываются в соответствии с техническими условиями, предложенными промышленным консорциумом, реализуются как Комитет T13. производители жестких дисков, систем, наборов микросхем, хост-адаптеров и производительных систем, изготовители программного обеспечения и прочие специалисты компьютерной отрасли используют эти технические условия для обеспечения безопасности. Аналогичные технические условия и группы интерфейсов для интерфейсов SATA, SCSI, USB и 1394.
Текущая версия технических условий называется ATA-8. В первой версии ATA-1, разработанной в 1991 г., наблюдался начальный перечень команд (на основе внешнего вида ESDI), в том числе Идентификация устройства — команда идентификации устройства. Команда Identification Device (ECh) вернула ответ длинной 512 байт, который содержит сведения о жестком диске в двоичном формате. Они включают в себя номер модели, серийный номер и емкость накопителя, а также другие сведения, например, о возможности диагностики или достоверности определения скоростей. Приказ компьютера использует команду «Идентификация устройства», чтобы автоматически определить размер накопителя.
В ATA-1 (1991 г.) слово 21 в ответе команды Идентификация устройства было определено как следует:
Несмотря на то, что с обнаружением его данных ATA-3 слово 21 не требуется, многие производители жестких дисков по-прежнему используют, чтобы указать размер буфера. Со временем было создано множество средств диагностики жесткого диска и программных пакетов для проверки, которые считывают данные из слов 21. Например, если в слове 21 указано значение 8000h, то размер кеша составляет 16 МБ (8000h = 32 768 x 512 = 16 777 216 байт). ).
Seagate не предлагает диагностические программы, показывающие размер буфера накопителя. Технические характеристики всех моделей накопителей Seagate, включая размер буфера, можно найти на этом веб-сайте с функциями поиска.
Почему размер кеша Решения как 0 МБ?
Если программный пакет для тестирования жесткого диска или диагностика определяет размер буфера как 0 МБ, то размер кеша, скорее всего, составляет 32 МБ. Для этого необходимо получить доступ к опубликованной документации с техническими характеристиками диска. В словах 21 не может храниться значение больше FFFFh. Чтобы установить размер буфера 32 МБ для жесткого диска, требуется дополнительный байт: 10000h. Поэтому в слове 21 значение 10000h отображается как 0000h, то есть ноль.
Важно понимать, что все значения и информация, имеющиеся с помощью команды Идентифицировать устройство, предоставленный аксессуар. Другими словами, если в ответе говорится, что размер буфера составляет 8 МБ, то это просто значение, указанное на устройстве хранения. Сама микросхема памяти при этом не возникает. Если в данных о буфере диска указано 0 МБ, это тоже не автоматически обнаруженный размер, а просто данные из слова 21.
Поэтому, пока Комитет T13 не примет новую спецификацию ATA, которая точно определяет размер кеша больше FFFFh, фактический размер буфера вы должны определить, только изучив опубликованные технические характеристики.
В высокотехнологичных гаджетах для хранения информации и данных используются жесткие диски. Тем не менее, существуют различные типы жестких дисков с нужной скоростью и объемом памяти. В этом руководстве мы объясним различные типы жестких дисков, их функции и важность размера кэш-памяти жесткого диска, а также способы его проверки. Не теряя времени, давайте разберемся в этом подробнее!
Теперь у каждого есть диск разной формы и размера. Это могут быть карты SSHD, HDD, MicroSD и Flash. Все они имеют разные функции и способы использования, и требуется правильный уход, если вы не хотите потерять свои данные. Кроме того, доступные сегодня жесткие диски бывают разных форм и форм.
Несмотря на то, что они анатомически различаются, они служат одной и той же цели — хранению и обработке данных.
Различные типы жестких дисков?
Изобретены четыре различных типа дисков: Serial ATA, PATA, SCSI и SSD. Самые ранние диски использовали PATA, который относится к типу интерфейса, используемого для подключения компьютера к жесткому диску.
Примерно в 40–80 годах для параллельной передачи данных в 16-битных карманах использовались ленточные кабели. Эта система дисков PATA может быть научно обоснована для современных дисков.
Serial ATA или SATA
Теперь жесткие диски SATA заменили PATA из-за повышенной производительности. Они могут передавать данные намного быстрее (более 150 из 600 мегабайт) в отличие от PATA (133 мегабайта), который потребляет очень мало энергии (250 мВ, чем 5 В), а кабели SATA более гибкие и тонкие.
Системный интерфейс малого компьютера или SCSI
SCSI позволяет подключать различные периферийные устройства, такие как принтеры, жесткие диски, CD-приводы, сканеры и многое другое. Диски интерфейса малых компьютерных систем можно легко подключить как внутри, так и снаружи.
Твердотельные накопители или SSD
Твердотельные накопители — это новейшие типы накопителей, которые не содержат движущихся частей. Это делает их менее восприимчивыми к любым повреждениям. Они используют микросхемы флэш-памяти вместо хранения данных и обеспечивают более быстрый доступ к данным. В наши дни они довольно распространены в ноутбуках. SSD также используются для мобильных переводов. Он имеет общую совместимость, как флешка. Используется дополнительный провод, что делает его очень совместимым с различными другими устройствами.
Теперь давайте продолжим и посмотрим, какие типы технологий используются в жестких дисках:
Типы технологии жестких дисков
Существуют три типа технологии жестких дисков: магнитные накопители, твердотельные накопители (SSD) и гибридные накопители. Кратко обсудим их:
Магнитные жесткие диски
В этих накопителях используются вращающиеся магнитные диски, известные как пластины, и механический рычаг, который записывает и считывает данные с помощью процесса намагничивания. Данные могут храниться на кольцевых разделах дисков, известных как дорожки, которые можно разделить на различные сектора, содержащие блоки данных. Хотя они могут быть медленнее, чем твердотельные накопители, но очень доступны по цене и имеют большую емкость.
Твердотельные накопители (SSD)
Твердотельные накопители — это самые быстрые жесткие диски и устройства хранения данных со скоростью передачи данных более 550 МБ. Благодаря отсутствию движущихся частей он обеспечивает большую надежность и исключает любую возможность повреждения данных или снижения производительности из-за вибраций и ударов. Диски могут допускать нарушение доступа к данным за миллисекунду, что позволяет сократить время загрузки, запуска приложений и ускорить работу системы.
Гибридные жесткие диски
Гибридные жесткие диски или HHD — это сочетание двух рассмотренных ранее дисков с использованием флэш-памяти и пластин. Гибридные жесткие диски хранят часто используемые данные во флэш-памяти, что обеспечивает более высокую скорость работы с файлами, тогда как остальные могут храниться на тарелке. Что касается цены, они намного дороже, чем магнитные накопители, но дешевле, чем твердотельные накопители.
Что такое кэш жесткого диска?
Кэш жесткого диска (HDC) также известен как дисковый буфер. Он действует как временное пространство памяти, когда жесткий диск записывает и считывает данные в свое постоянное хранилище.
Вы можете подумать, что кеш жесткого диска похож на ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), предназначенное только для диска. Жесткие диски имеют встроенные микроконтроллеры, которые обрабатывают и управляют выходящими данными, как процессор. А кеш работает вместе с микроконтроллером для хранения памяти по мере ее обработки.
Кэш жесткого диска аналогичен буферизации, когда речь идет о потоковом вещании. Все сталкивались с потоковым видео на медленном соединении. HDC позволяет вашему накопителю делать то же самое при записи и чтении данных.
Важен ли размер кэш-памяти жесткого диска?
Использование и потребность в размере кэша ограничены конкретными ситуациями или случаями. Таким образом, это полностью зависит от использования под рукой. При копировании больших файлов на жесткий диск скорость его вращения ограничивает скорость записи. Кэш диска не увеличит скорость передачи файлов. Таким образом, в такой ситуации размер кэша бесполезен.
Кроме того, при копировании файлов, размер которых меньше размера буфера, кэш диска может повысить скорость передачи только за счет повышения эффективности диска. По этой причине размер кэш-памяти в новых дисках увеличивается, чтобы иметь более высокий диапазон эффективности.
Несмотря на то, что дисковый кэш невелик и составляет менее 0,1 % от всего объема диска, он дает достаточно места для размещения большого количества дорожек данных и делает возможным чередование. Данные подаются в дисковый буфер, и система будет извлекать данные из этого буфера. Таким образом, давая головкам дисков достаточно времени, чтобы найти следующий блок и многое другое.
Имеет ли значение размер кэша жесткого диска?
В жестком диске потребительского класса размер кэш-памяти составляет 32 МБ, 64 МБ, 128 МБ и 256 МБ. Скорость доступа ко всему кешу одинакова. Размеры, которые отличаются и означают, что в кеше будет больше данных, доступ к которым будет осуществляться намного быстрее. Как правило, размер кеша имеет огромное значение для производительности, поскольку в нем хранится больше данных.
Но если вы передаете небольшие файлы, размер которых меньше размера кеша, накопитель может намеренно изменить порядок файлов, чтобы улучшить качество, и скорость передачи возрастет.Вот почему мы не можем полностью исключить размер буферного кеша из уравнения и увеличить его на будущем жестком диске.
Если вы хотите купить жесткий диск и немного не уверены в технических характеристиках, которые вы хотите рассмотреть, вашим приоритетом должен быть параметр «RPM», определяющий скорость записи и чтения диска. Во-вторых, вас может беспокоить цена, по которой вы получаете жесткий диск. Если разница в цене между обоими жесткими дисками одинакова и единственная разница заключается в размере буфера, то выберите более дешевый, так как вы вряд ли найдете разницу в них обоих.
Кэш SSD и HDD
Кэш обычно поставляется в небольших количествах, поскольку его производство требует больших затрат. Твердотельные накопители без движущихся физических компонентов будут дороже традиционных жестких дисков.
Кроме того, доступ к информации из кэша жесткого диска будет быстрее, чем с жесткого диска, поскольку он использует флэш-память. Это некорректное сравнение, так как размер кэш-памяти жесткого диска относительно невелик, и большая часть данных, к которым вы пытаетесь получить доступ, обычно поступает с пластин жесткого диска, а не из кэш-памяти жесткого диска. Только подумайте на секунду, стандартный жесткий диск с 64 МБ кэш-памяти будет хранить только 2-3 HD-изображения. По сравнению с твердотельным накопителем емкостью 1 ТБ, который поставляется с флэш-памятью, это несправедливо.
Как проверить размер кэша жесткого диска?
Давайте рассмотрим шаги по проверке размера кеша, и если эти шаги не сработают, рассмотрите возможность установки стороннего программного обеспечения для того же:
<р>1. Нажмите клавишу Window + R, чтобы открыть «Выполнить», затем введите msinfo32 и нажмите Enter. Откроется окно «Информация о системе». <р>2. Вы найдете номер модели жесткого диска в разделе Компоненты\Хранилище\Диски.
В случае, если приведенные выше шаги не сработали, вы должны рассмотреть возможность установки стороннего программного обеспечения под названием CrystalDiskInfo. Это замечательное программное обеспечение, позволяющее бесплатно находить такие сведения, как размер кэша, прошивка, серийный номер, интерфейс и данные S.M.A.R.T.
Покупка жесткого диска
Используя следующую информацию, мы можем сделать вывод, что размер кеша имеет значение. Кэш не так важен, как характеристики основного диска; тем не менее, вы все равно должны это учитывать. Предположим, что ваш диск будет многозадачным и будет работать непрерывно, как на сервере или для игровых платформ, тогда вы должны использовать кэш большего размера. Вы найдете в этом огромную пользу. Даже домашним пользователям, которым нужен накопитель для обычного использования, не нужно об этом беспокоиться.
Размер кэша 256 МБ больше, и это приводит к большему объему памяти и реорганизации. Таким образом, кэш 256 МБ лучше, чем кэш 64 МБ.
Что касается памяти компьютера, то большую роль играет дисковый кеш. Это встроенная память, хранящаяся на жестком диске, которая работает как щит для компьютеров и физических дисковых пластин, используемых для хранения.
Есть два обычных жестких диска, и они являются жесткими дисками, используют вращающиеся диски и в основном полагаются на магнитное хранилище. А твердотельные накопители не имеют движущихся частей и используют флэш-память точно так же, как USB-накопители.
Да, размер кеша имеет значение. Хотя кеш не так важен, как характеристики основного диска, вы все равно должны это учитывать. Предположим, что ваш диск будет многозадачным и будет работать непрерывно, как на сервере или для игровых платформ, вы можете поискать больший размер кэша.
Компьютер имеет ограниченное количество DRAM и меньше кэш-памяти. Таким образом, при запуске любой большой программы и нескольких программ память используется полностью. Следовательно, чтобы компенсировать нехватку этой физической памяти, операционная система компьютера создаст виртуальную память.
Братья Эми
Amy Bros – молодой энтузиаст технологий, который всегда исследует и демонстрирует новые технологические навыки и продукты. Обладая более чем 5-летним опытом, она имеет несколько ведущих сертификатов в области ИТ.
ПК — это сложные машины, состоящие из десятков мелких компонентов, работающих вместе.Любой, кто работал с аппаратным обеспечением ПК, знаком с основными характеристиками жесткого диска, такими как емкость, скорость чтения/записи и скорость вращения диска. Однако есть менее известная и часто упускаемая из виду функция, которая влияет на скорость и производительность вашего жесткого диска. Эта функция известна как кэш жесткого диска. Давайте кратко рассмотрим, что такое кэш жесткого диска и кэш SSD и как они работают.
Что такое кэш жесткого диска?
Кэш жесткого диска часто называют дисковым буфером. Под этим именем его цель становится немного c. Он действует как временное пространство памяти, пока жесткий диск считывает и записывает данные в постоянное хранилище на пластинах.
Кэш жесткого диска можно представить как оперативную память (ОЗУ), специально предназначенную для жесткого диска. Жесткие диски имеют встроенные микроконтроллеры, которые управляют входящими и исходящими данными и обрабатывают их, подобно центральному процессору. Кэш работает вместе с микроконтроллером для хранения памяти по мере ее обработки.
Кэш жесткого диска также можно рассматривать как нечто похожее на буферизацию, когда речь идет о потоковом содержании. Все сталкивались с потоковым видео на медленном соединении. Видеопроигрыватель ждет до или во время воспроизведения, чтобы собрать данные, чтобы он мог продолжать воспроизводить видео более плавно по мере его продвижения. Кэш жесткого диска позволяет жесткому диску делать то же самое при чтении и записи данных.
Как это работает?
Когда жесткий диск читает и записывает данные, он извлекает их с пластин. Очень часто жесткий диск постоянно работает с одними и теми же данными, поскольку человек, использующий компьютер, обычно работает над одной или двумя задачами одновременно. Жесткий диск (HDD) хранит в своем кэше данные, которые вы или ваши программы используете наиболее часто, и в последнее время устраняет необходимость извлекать их с пластин каждый раз, когда данные нужны. Это действие повышает производительность накопителя.
Чтение вперед и назад
Обычно жесткий диск не просто загружает нужные данные. Он также считывает данные вокруг него. Жесткие диски неэффективны. Вращающиеся пластины и головки чтения/записи по своей природе ограничены физическими движущимися частями, которые намного медленнее, чем твердотельные накопители, не имеющие движущихся компонентов. Поэтому жесткие диски пытаются компенсировать это угадыванием.
Когда пользователь или программа запрашивает данные (напоминает мне Tron), жесткий диск считывает эти данные и окружающие их данные с диска и сохраняет все это в буфере. Поскольку существует неплохая вероятность того, что окружающие данные похожи, диск предполагает, что пользователь или процесс вскоре также запросят окружающие данные.
Вечерний поток данных
Существует множество различных шагов для извлечения данных с жесткого диска. Каждый из них требует времени, и они редко синхронизируются. Передача данных с жесткого диска через SATA обычно происходит намного быстрее, чем диск может читать и записывать данные на пластины. Дисковый буфер часто используется, чтобы выровнять этот поток данных и сделать процесс более плавным.
Минимальное время ожидания при написании
Опять же, жесткие диски работают медленно. Они, вероятно, являются самой трудоемкой частью любого компьютера из-за их физически движущихся частей. Запись данных обычно «болезненна» для пользователя.
Кэш помогает ускорить процессы записи данных, фактически обманывая остальную часть компьютера. Жесткий диск возьмет данные в свой кэш и начнет их записывать. Вместо того, чтобы ждать, чтобы записать все данные на пластины, жесткий диск сигнализирует компьютеру, что он это сделал. ПК или Mac либо продолжает отправлять больше данных, либо переходит к другим задачам, полагая, что процесс завершен. В любом случае это позволяет компьютеру в целом перейти к следующему событию.
Однако есть и обратная сторона. Пока жесткий диск пытается выполнить свое обещание записать данные, он может их потерять. Если компьютер внезапно выключится, все данные, хранящиеся в кэше, исчезнут. Кэш, как и ОЗУ, является энергозависимой памятью.
< бр />
Ускорение работы жесткого диска
Кэш не будет приравниваться к более высокой производительности диска при выполнении отдельных задач напрямую. Не похоже, что это заставляет диск двигаться быстрее. Однако наличие дискового буфера позволяет жесткому диску работать в многозадачном режиме намного эффективнее, и есть вероятность, что это то, что вам нужно.
Редко бывает, что диск выполняет только одну операцию или взаимодействует только с одним процессом за раз. Дисковые жесткие диски по-прежнему широко используются в современных ПК. Однако твердотельные накопители (SSD) постепенно заменяют эти жесткие диски (HDD). Даже при выполнении одной задачи нескольким программам может потребоваться доступ к этому хранилищу одновременно. Возможно, вы одновременно работаете с двумя или более файлами на вашем накопителе.
Серверы — это еще одно место, где наличие кэша на жестких дисках имеет решающее значение. Серверные жесткие диски всегда будут выполнять несколько задач. Подумайте о базе данных, стоящей за веб-сайтом. Каждый раз, когда пользователь выполняет действие, которое веб-сайт должен хранить или регистрировать, сайт получает доступ к информации и записывает ее в базу данных. Каждый раз, когда кто-то даже просматривает этот веб-сайт, он считывает данные из базы данных. Редко когда диски, на которых хранится эта база данных, не выполняли несколько задач одновременно.
Кэш на SSD
Твердотельные накопители не такие медленные, как физические жесткие диски, так что им тоже нужен кеш? Короче говоря, они делают. В то время как кеш-память на жестких дисках ведет себя как ОЗУ, кеш-память на твердотельных накопителях служит динамической памятью с произвольным доступом (DRAM). Это намного быстрее и не отстает от твердотельных накопителей.
Несмотря на то, что твердотельные накопители намного быстрее своих дисковых аналогов, кэширование по-прежнему дает преимущества. Твердотельные накопители по-прежнему используют кеш для регулирования ввода/вывода и обеспечивают более быстрый доступ для чтения и записи. Между тем, некоторые твердотельные накопители не имеют встроенной памяти DRAM. Это экономит энергопотребление, но заставляет диски компенсировать это другими способами.
Покупка диска
Итак, кеш, очевидно, имеет значение. Кэш не так важен, как характеристики основного диска, но вы все равно должны его учитывать. Если ваш диск будет многозадачным или будет работать непрерывно, например, на сервере или для игровых платформ, ищите больший размер кэш-памяти. Вы увидите наибольшую пользу от этого. Домашним пользователям, которые ищут накопитель для периодического использования, не нужно беспокоиться об этом. Что касается твердотельных накопителей, то ситуация немного мрачнее, но все же стоит учитывать кеш в процессе принятия решения. Однако другие факторы могут легко омрачить его.
При покупке жестких дисков большинство людей считают единственной характеристикой емкость диска. Лишь немногие интересуются скоростью чтения и записи, скоростью вращения диска и многими другими важными характеристиками. Однако многие покупатели не обращают внимания на спецификацию под названием «Кэш жесткого диска». Эта упущенная из виду функция может оказать огромное влияние на скорость вашего диска. Читайте дальше, чтобы узнать, что это такое и почему это важно.
Статья по теме: Что такое RAM-диск
Что такое кэш жесткого диска?
Также называемый «дисковым буфером» или «кэш-буфером», это временное хранилище данных, встроенное в диск. Он хранит данные о переходе на жесткий диск и обратно. Жесткие диски имеют встроенный «микроконтроллер», целью которого является создание, хранение и передача данных, которые кэшируются в буфере. Аналогия рассмотрения кэша жесткого диска как оперативной памяти для жесткого диска подходит очень хорошо.
Память (ОЗУ) отвечает за десятки наносекунд, в то время как время отклика диска составляет десятки миллисекунд. Это разница в шесть порядков. Дисковый кэш использует преимущество памяти в скорости для увеличения эффективной скорости диска. Размер необходимой памяти в большинстве случаев очень мал, поскольку кэшированные данные редко используются системой повторно. Современный дисковый кэш варьируется от 8 МБ до 256 МБ. Некоторые твердотельные накопители имеют кэш-память объемом 4 ГБ, в то время как на старых жестких дисках размер дискового буфера составлял от 2 МБ до 4 МБ.
Назначение буфера состоит в том, чтобы хранить некоторые данные и перемещать их на диск и с него. Это приводит к более высокой скорости диска и повышению эффективности передачи данных между приводом и компьютером. Износ также уменьшается, потому что головка диска меньше перемещается по жесткому диску при чтении/записи. Данные не кэшируются каждый раз, и в некоторых случаях эта функция оказывается полезной.
< бр />
Процедура кэширования диска
Кэш диска работает на основе процедур, основанных на этих трех (3) предположениях.
- Когда вы читаете или записываете что-то на диск, скорее всего, вы скоро прочитаете это снова. Это называется «Принцип локальности» — как только вы начинаете работать в каком-то районе, вы, как правило, остаетесь в этом районе.Это означает, что в кэше будут храниться данные, которые часто используются вашими программами. Это избавляет от необходимости вытягивать его из магнитного диска каждый раз, когда это необходимо.
- Другой аспект принципа локальности заключается в том, что когда вы читаете один сектор диска, вскоре после этого вы обычно читаете следующий сектор. Таким образом, кеш будет получать и временно хранить данные, которые ваши программы будут использовать в ближайшем будущем.
- Каждый раз, когда вы говорите программе прочитать файл и внести изменения, вам вскоре придется приказать системе перезаписать файл. Даже если вы не сильно изменили этот файл.
Важен ли размер кэша жесткого диска?
Необходимость и использование размера кэша ограничены конкретными случаями и ситуациями. Так что это полностью зависит от операции под рукой. При копировании больших файлов на жесткий диск скорость записи ограничивается скоростью вращения. Кэш диска не увеличит скорость передачи файлов. Так что в таком случае размер кэша бесполезен.
С другой стороны, при копировании файлов, размер которых меньше размера буфера, кэш диска увеличивает скорость передачи за счет повышения эффективности диска. Вот почему размеры кэш-памяти постоянно увеличиваются в новых накопителях, чтобы иметь более высокий диапазон эффективности. Недостатком кэширования во время записи является то, что, как и в случае с оперативной памятью, дисковый кеш нестабилен. Если система внезапно выключится, данные, хранящиеся в кэше и ожидающие записи на жесткий диск, будут потеряны.
Хотя дисковые буферы невелики и обычно намного меньше 0,1 процента от всего объема диска. Они обеспечивают достаточно места для размещения нескольких дорожек данных и делают возможным чередование один к одному. Данные могут быть переданы в буфер, и система может извлекать данные из буфера. Это дает головкам дисков достаточно времени для поиска следующего блока и так далее.
Теперь у вас есть еще один запрос спецификаций к продавцу жестких дисков. Это точно заставит вас выглядеть гиком, добро пожаловать!😉
Читайте также: