Ce este memoria tampon? Efectul tamponului asupra performanței hard diskului. Cum să aflați dimensiunea actuală a memoriei cache

Impactul tamponului asupra performanței hard disk

Vladimir Leonov

Seria modernă hard disk-uri Toți producătorii pot fi împărțiți în două categorii, care diferă în dimensiunea tamponului intern (2 sau 8 MB). Vizualizarea listelor de prețuri a arătat că diferența de preț pentru discuri de același volum cu marimi diferite tampoanele la Moscova variază acum de la 3 la 19 dolari și depind de producător și vânzător. În acest articol vom încerca să arătăm impactul dimensiunii bufferului intern asupra performanței hard diskului.

Vom compara performanța folosind exemplul hard disk-urilor HDS722516VLAT20 și HDS722516VLAT80 din familia Deskstar 7K250 de la Hitachi. Mai precis, de anul trecut, Hitachi produce hard disk-uri într-o nouă divizie, HGST (Hitachi Global Storage Technologies), formată prin combinarea producției proprii de discuri și a facilităților achiziționate de la IBM. Ambele unități au o capacitate de 160 GB și sunt complet identice ca design mecanic. Unitățile testate aveau aceeași versiune de firmware - V340A60A și diferă doar prin dimensiunea bufferului intern (2, respectiv 8 MB).

Am comparat performanța sub control sistem de operare Windows XP Professional.SP1 pe un computer cu următoarea configurație:

Placa de baza MSI 875P Neo (MS-6758);

Procesor Intel Pentium 4 3,06 GHz (533 FSB);

Memorie 1 GB (2×512 MB Kingston PC2700 DDR SDRAM);

Hard disk Hitachi Deskstar IC35L090AVV207-0.

Unitățile testate au fost conectate una câte una ca Master secundar.

Pentru a compara performanța, am efectuat teste care simulează funcționarea subsistemului de disc în condiții reale și diferă în modul în care evaluează performanța:

Ziff Davis WinBench 99 v. 2,0;

Futuremark PCMark2004;

Testul FileCopy v. 0.5.3 (dezvoltat de F-Center).

În Ziff Davis WinBench 99 v. 2.0 determină performanța subsistemului de disc atunci când rulează aplicații reale. Acesta este un test bun, dar, din păcate, nu mai este suportat de dezvoltator, iar versiunile de aplicație folosite în test sunt foarte depășite. Pe lângă performanță, testul determină timpul mediu de acces la disc și un grafic al vitezei de citire în funcție de locația datelor de pe disc (Fig. 1 și 2).

După cum ar fi de așteptat, discurile au același timp de acces (Tabelul 1), iar graficele dependenței vitezei de citire de locația datelor de pe disc sunt aceleași pentru ambele discuri. Având în performanță la toate subtestele HDD HDS722516VLAT80 și putem spune că acest avantaj este în întregime determinat de activitatea tamponului. După cum se vede din tabel. 1, când este în uz Sistemul de fișiere Efectul tamponului FAT-32 este de obicei mai vizibil.

Suita de testare PCMark04 de la Futuremark se bazează pe aplicații din lumea reală și este concepută pentru a oferi o examinare detaliată a performanței computerului. Pachetul este format din mai multe secțiuni, dintre care una este dedicată determinării performanței subsistem de disc. Pentru a testa subsistemul de disc, se folosesc așa-numitele urme - secvențe de activitate pe disc preînregistrate pe un computer de referință la executare diverse sarcini. Un indicator al performanței este viteza de procesare a urmelor, măsurată în megaocteți pe secundă. Sunt folosite patru urme, care se reproduc muncește din greu disc atunci când efectuați diverse sarcini. Scopul traseelor este clar din numele lor. Aceasta este încărcarea sistemului de operare, deschiderea și închiderea mai multor aplicații populare, copierea fișierelor și simularea muncii utilizatorului. Rezultatele sunt prezentate în tabel. 2. Ca și în testul anterior, hard disk-ul HDS722516VLAT80 este în față. Impactul unui buffer mărit are cel mai mare impact asupra operațiunilor de copiere și cel mai mic impact asupra încărcării sistemului de operare.

FileCopy Test v. utilitar 0.5.3 a fost dezvoltat de specialiștii companiei F-Center și are rolul de a determina performanța unui hard disk la crearea (scrierea) fișierelor pe disc, citirea fișierelor de pe disc și copierea fișierelor de pe o parte a discului în alta . Rezultatele arată timpul și viteza de funcționare măsurate în megaocteți pe secundă (MB/s). La crearea fișierelor, se folosesc modele pregătite în prealabil - liste care conțin informații despre lungimea și numărul de fișiere care trebuie create. Modelul poate fi creat fie manual, fie automat pentru orice folder folosind opțiunea Scanare, ceea ce facilitează crearea unui model cu o distribuție reală a fișierelor după dimensiune. Am folosit modelele incluse în pachetul de distribuție a programului. După numele tiparelor, este ușor să le ghicim conținutul. Rezultatele testului sunt prezentate în tabel. 3. Tabelul arată că gradul de influență a dimensiunii buffer-ului asupra performanței hard disk-ului depinde de operația care se efectuează și de dimensiunea medie a fișierului procesat. Astfel, atunci când se efectuează operații separate de scriere și citire pe fișiere mari (model ISO), dimensiunea bufferului nu are aproape niciun efect asupra performanței, dar la copierea unor astfel de fișiere, efectul dimensiunii buffer-ului este cel mai pronunțat.

Din rezultatele de mai sus, se poate observa că mărirea dimensiunii tamponului oferă un câștig semnificativ de performanță pentru majoritatea operațiunilor. Numai atunci când scrieți și citiți fișiere lungi, adică într-un mod în care discul funcționează de fapt în modul de citire/scriere secvențială, dimensiunea bufferului nu a avut niciun impact asupra performanței.

Poate pe hard disk-uri de la alți producători și chiar și pe hard disk-uri testate cu o versiune diferită de firmware, efectul dimensiunii buffer-ului va fi ușor diferit, dar diferența este puțin probabil să fie semnificativă. În opinia noastră, instalarea unui hard disk cu un buffer mai mare într-un computer este mai profitabilă din punct de vedere al eficienței investiției.

Memoria cache sau cum se numește memorie tampon a hard diskului. Dacă nu știți ce este, atunci vom fi bucuroși să răspundem la această întrebare și să vă spunem despre toate funcțiile disponibile. Acesta este un tip special de RAM care acționează ca un buffer pentru stocarea datelor citite anterior, dar care nu au fost încă transmise pentru procesare ulterioară, precum și pentru stocarea informațiilor pe care sistemul le accesează cel mai des.

Nevoia de stocare de tranzit a apărut din cauza diferenței semnificative dintre debitul sistemului PC și viteza de citire a datelor de pe unitate. Memoria cache poate fi găsită și pe alte dispozitive, și anume plăci video, procesoare, plăci de rețea si altii.

Care este volumul și ce afectează acesta?

Volumul tamponului merită o atenție specială. Adesea, HDD-urile sunt echipate cu un cache de 8, 16, 32 și 64 MB. La copierea fișierelor mari, între 8 și 16 MB va exista o diferență semnificativă de performanță, dar între 16 și 32 este mai puțin vizibilă. Dacă alegeți între 32 și 64, atunci aproape că nu va fi deloc. Este necesar să înțelegeți că tamponul suferă adesea sarcini grele și, în acest caz, cu cât este mai mare, cu atât mai bine.

Hard disk-urile moderne folosesc 32 sau 64 MB; mai puține greu de găsit nicăieri astăzi. Pentru un utilizator obișnuit, atât prima cât și a doua valoare vor fi suficiente. Mai mult, pe lângă aceasta, performanța este afectată și de dimensiunea cache-ului încorporat în sistem. Acesta este cel care crește performanța hard disk-ului, mai ales cu suficientă RAM.

Adică, în teorie, cu cât volumul este mai mare, cu atât performanță mai bunăși mai multe informații pot fi în buffer și nu încărcați hard disk-ul, dar în practică totul este puțin diferit și utilizator obișnuit cu excepția cazurilor rare, nu veți observa o mare diferență. Desigur, este recomandat să alegeți și să cumpărați dispozitive cu cea mai mare dimensiune, ceea ce va îmbunătăți semnificativ performanța computerului dvs. Cu toate acestea, acest lucru ar trebui făcut numai dacă capabilitățile financiare permit.

Scop

Este conceput pentru a citi și scrie date, totuși, pe unități SCSI, în cazuri rare, este necesară permisiunea de a scrie cache, deoarece setarea implicită este că stocarea în scriere este dezactivată. După cum am spus deja, volumul nu este factorul decisiv pentru îmbunătățirea eficienței operaționale. Pentru a crește performanța hard disk-ului, este mai important să organizați schimbul de informații cu tamponul. În plus, este afectat pe deplin de funcționarea electronicii de control, prevenirea apariției etc.

Memoria tampon stochează datele cele mai frecvent utilizate, în timp ce volumul determină capacitatea acestor informații stocate. Din cauza marime mare Performanța hard disk-ului crește semnificativ, deoarece datele sunt încărcate direct din cache și nu necesită citire fizică.

Citirea fizică este accesul direct al sistemului la hard disk și sectoarele sale. Acest proces este măsurat în milisecunde și durează destul de mult. În același timp, HDD-ul transferă date de peste 100 de ori mai rapid decât atunci când este solicitat prin accesarea fizică a hard disk-ului. Adică, permite dispozitivului să funcționeze chiar dacă magistrala gazdă este ocupată.

Principalele avantaje

Memoria tampon are întreaga linie avantaje, dintre care principalul este procesarea rapidă a datelor, care necesită cantitate minimă timp, în timp ce accesul fizic la sectoarele de unitate necesită o anumită perioadă de timp până când capul discului găsește secțiunea necesară de date și începe să o citească. Mai mult, hard disk-urile cu cea mai mare stocare pot ușura semnificativ procesorul computerului. În consecință, procesorul este utilizat minim.

Poate fi numit și un accelerator cu drepturi depline, deoarece funcția de tamponare face ca hard diskul să funcționeze mult mai eficient și mai rapid. Dar astăzi, odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei, aceasta își pierde semnificația anterioară. Acest lucru se datorează faptului că majoritatea modele moderne Au 32 și 64 MB, ceea ce este suficient pentru funcționarea normală a unității. După cum am menționat mai sus, puteți plăti în exces diferența numai atunci când diferența de cost corespunde diferenței de eficiență.

În cele din urmă, aș dori să spun că memoria tampon, indiferent ce este, îmbunătățește performanța unui anumit program sau dispozitiv numai dacă aceleași date sunt accesate în mod repetat, a căror dimensiune nu este mai mare decât dimensiunea cache-ului. Dacă munca pe computer implică programe care interacționează activ cu fișiere mici, atunci aveți nevoie de un HDD cu cel mai mare spațiu de stocare.

Cum să aflați dimensiunea actuală a memoriei cache

Tot ce trebuie să faceți este să descărcați și să instalați program gratuit HDTune. După lansare, accesați secțiunea „Informații” și în partea de jos a ferestrei veți vedea toți parametrii necesari.

Dacă cumpărați un dispozitiv nou, atunci toate caracteristicile necesare pot fi găsite pe cutie sau în instrucțiunile atașate. O altă opțiune este să te uiți pe Internet.

Astăzi, un dispozitiv de stocare comun este un hard disk magnetic. Are o anumită cantitate de memorie concepută pentru a stoca date de bază. De asemenea, are o memorie tampon, al cărei scop este stocarea datelor intermediare. Profesioniștii numesc tamponul de hard disk termenul „memorie cache” sau pur și simplu „cache”. Să ne dăm seama de ce este nevoie de tamponul HDD, ce afectează și ce dimensiune are.

Buffer-ul de hard disk ajută sistemul de operare să stocheze temporar datele care au fost citite din memoria principală a hard disk-ului, dar nu au fost transferate pentru procesare. Necesitatea stocării de tranzit se datorează faptului că viteza de citire a informațiilor din unitate HDDȘi debitului Sistemul de operare variază semnificativ. Prin urmare, computerul trebuie să stocheze temporar datele într-o „cache” și abia apoi să le folosească în scopul pentru care a fost prevăzut.

Buffer-ul de hard disk în sine nu este sectoare separate, așa cum cred utilizatorii incompetenți de computere. Este un cip de memorie special situat pe interior placă HDD. Astfel de cipuri pot funcționa mult mai rapid decât unitatea în sine. Ca urmare, acestea provoacă o creștere (cu câteva procente) a performanței computerului observată în timpul funcționării.

Este de remarcat faptul că dimensiunea „memoriei cache” depinde de model specific disc. Anterior, era de aproximativ 8 megaocteți, iar această cifră era considerată satisfăcătoare. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea tehnologiei, producătorii au reușit să producă cipuri cu cantități mai mari de memorie. Prin urmare, majoritatea hard disk-urilor moderne au un buffer a cărui dimensiune variază de la 32 la 128 de megaocteți. Desigur, cea mai mare „cache” este instalată în modelele scumpe.

Ce impact are un tampon de hard disk asupra performanței?

Acum vă vom spune de ce dimensiunea buffer-ului hard diskului afectează performanța computerului. Teoretic, cu cât se află mai multe informații în „memoria cache”, cu atât mai rar sistemul de operare va accesa hard disk-ul. Acest lucru este valabil mai ales pentru un scenariu de lucru în care un potențial utilizator procesează un număr mare de fișiere mici. Pur și simplu se mută în memoria tampon de hard disk și așteaptă acolo rândul lor.

Cu toate acestea, dacă computerul este folosit pentru a procesa fișiere mari, atunci „cache-ul” își pierde relevanța. La urma urmei, informațiile nu pot încăpea pe microcircuite, al căror volum este mic. Drept urmare, utilizatorul nu va observa o creștere a performanței computerului, deoarece tamponul nu va fi practic utilizat. Acest lucru se întâmplă în cazurile în care sistemul de operare va rula programe pentru editarea fișierelor video etc.

Astfel, atunci când achiziționați un hard disk nou, se recomandă să acordați atenție dimensiunii „cache-ului” numai în cazurile în care intenționați să procesați în mod constant fișiere mici. Atunci vei observa cu adevărat o creștere a productivității tale. calculator personal. Dar dacă computerul este utilizat pentru sarcini obișnuite de zi cu zi sau pentru procesarea fișierelor mari, atunci nu trebuie să acordați nicio importanță clipboard-ului.

Adică, în teorie, cu cât volumul este mai mare, cu atât performanța este mai bună și cu atât mai multe informații pot fi în buffer și nu încărcați hard disk-ul, dar în practică totul este puțin diferit, iar utilizatorul mediu, cu excepția cazurilor rare, nu va observa o mare diferență. Desigur, este recomandat să alegeți și să cumpărați dispozitive cu cea mai mare dimensiune, ceea ce va îmbunătăți semnificativ performanța computerului dvs. Cu toate acestea, acest lucru ar trebui făcut numai dacă capabilitățile financiare permit.

Scop

Este conceput pentru a citi și scrie date, totuși, pe unități SCSI, în cazuri rare, este necesară permisiunea de a scrie cache, deoarece setarea implicită este că stocarea în scriere este dezactivată. După cum am spus deja, volumul nu este factorul decisiv pentru îmbunătățirea eficienței operaționale. Pentru a crește performanța hard disk-ului, este mai important să organizați schimbul de informații cu tamponul. În plus, este pe deplin influențată și de funcționarea electronicii de control, prevenirea erorilor etc.

Memoria tampon stochează datele cele mai frecvent utilizate, în timp ce volumul determină capacitatea acestor informații stocate. Datorită dimensiunii sale mari, performanța hard disk-ului crește semnificativ, deoarece datele sunt încărcate direct din cache și nu necesită citire fizică.

Principalele avantaje

Memoria tampon are o serie de avantaje, dintre care principalul este procesarea rapidă a datelor, care necesită o perioadă minimă de timp, în timp ce accesul fizic la sectoarele de unitate necesită o anumită perioadă de timp până când capul discului găsește secțiunea necesară de date și începe să o citească. Mai mult, hard disk-urile cu cea mai mare stocare pot ușura semnificativ procesorul computerului. În consecință, procesorul este utilizat minim.

Poate fi numit și un accelerator cu drepturi depline, deoarece funcția de tamponare face ca hard diskul să funcționeze mult mai eficient și mai rapid. Dar astăzi, odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei, aceasta își pierde semnificația anterioară. Acest lucru se datorează faptului că majoritatea modelelor moderne au 32 și 64 MB, ceea ce este suficient pentru funcționarea normală a unității. După cum am menționat mai sus, puteți plăti în exces diferența numai atunci când diferența de cost corespunde diferenței de eficiență.

Înregistrați memoria

Nu trebuie confundat cu memoria ECC, deși modulele de registru folosesc întotdeauna ECC.

Memoria înregistrată (RDIMM, uneori memorie tampon) este un tip de computer memorie cu acces aleator, ale căror module conţin un registru între cipurile de memorie şi controler de sistem memorie. Prezența registrelor reduce sarcina electrică a controlerului și vă permite să instalați mai multe module de memorie pe un canal. Memoria de înregistrare este mai scumpă datorită volumului de producție mai mic și prezenței cipurilor suplimentare. Utilizat de obicei în sistemele care necesită scalabilitate și toleranță la erori în detrimentul costurilor reduse (de exemplu, în servere). Deși majoritatea modulelor de memorie pentru servere sunt înregistrate și folosesc ECC, există și module cu ECC dar fără registre (UDIMM ECC), acestea sunt și în majoritatea cazurilor funcționale în sistemele desktop. Nu există module de înregistrare fără ECC.

Utilizarea registrelor introduce o latență suplimentară la accesarea memoriei. Fiecare citire și scriere este tamponată în registru pentru un ciclu de ceas înainte de a ajunge la cipul DRAM din magistrala de memorie, astfel încât memoria înregistrată este considerată cu un ciclu de ceas mai lent decât DRAM neînregistrată (UDIMM). Pentru memoria SDRAM, această întârziere este semnificativă doar pentru primul ciclu dintr-o serie de solicitări (burst).

Doar semnalele de control și de adresă sunt stocate în memoria registrului.

Memoria tampon este un termen mai vechi pentru memoria de registru.

Unele sisteme mai noi folosesc memorie FB-DIMM complet tamponată, care tamponează nu numai liniile de control, ci și liniile de date folosind un controler AMB special situat pe fiecare modul de memorie.

Tehnica memoriei înregistrate poate fi aplicată la diferite generații de memorie, de exemplu: DDR DIMM, DDR2 DIMM, DDR3 DIMM, DDR4 DIMM

Cum funcționează un hard disk

HDD-ul este în esență o unitate pe care este stocat totul. fișiere utilizator, precum și sistemul de operare în sine. Teoretic, puteți face fără acest detaliu, dar apoi sistemul de operare va trebui să fie încărcat de pe un suport amovibil sau prin conexiune reteași stocați documente de lucru pe un server la distanță.

Baza hard disk-ului este o placă rotundă din aluminiu sau sticlă. Ea are grad suficient rigiditate, motiv pentru care piesa se numește hard disk. Placa este acoperită cu un strat de material feromagnetic (de obicei dioxid de crom), ale cărui grupuri își amintesc unul sau zero prin magnetizare și demagnetizare. Pot exista mai multe astfel de plăci pe o axă. Pentru rotație se folosește un mic motor electric de mare viteză.

Spre deosebire de un gramofon, în care acul atinge discul, capetele de citire nu sunt adiacente discurilor, lăsând o distanță de câțiva nanometri. Datorită absenței contactului mecanic, durata de viață a unui astfel de dispozitiv crește.

Cu toate acestea, nicio piesă nu durează pentru totdeauna: în timp, feromagnetul își pierde proprietățile, ceea ce înseamnă că duce la o pierdere de spațiu pe hard disk, de obicei împreună cu fișierele utilizatorului.

De aceea, pentru date importante sau dragi (de exemplu, o arhivă foto de familie sau fructele creativității proprietarului computerului), se recomandă să faceți copie de rezervă, sau mai bine zis mai multe deodată.

Ce este memoria cache

Memoria tampon sau cache este un tip special de RAM, un fel de „strat” între discul magnetic și componentele PC-ului care procesează datele stocate pe hard disk. Este conceput pentru citirea mai ușoară a informațiilor și stocarea datelor care sunt în prezent cel mai des accesate de utilizator sau de sistemul de operare.

Ce afectează dimensiunea memoriei cache: cu cât este mai mare cantitatea de date care încap în el, cu atât computerul trebuie să acceseze hard disk-ul mai rar. În consecință, performanța unei astfel de stații de lucru crește (după cum știți deja, în ceea ce privește viteza, disc magnetic hard disk-ul pierde semnificativ în favoarea cipului RAM), precum și indirect durata de viață a hard diskului.

Indirect pentru că utilizatori diferiți folosesc hard disk-ul în moduri diferite: de exemplu, un iubitor de film care le urmărește într-un cinema online printr-un browser va avea teoretic un hard disk care va dura mai mult decât un fan de film care descarcă filme prin torrent și le vizionează folosind un videoclip jucător.

Poți ghici de ce? Așa este, din cauza numărului limitat de cicluri de rescriere a informațiilor de pe HDD.

Dimensiuni optime pentru diverse sarcini

Apare o întrebare logică: pentru ce memorie tampon este cea mai bună computer de acasăși ce oferă acest lucru în termeni practici? Desigur, de preferat mai mult. Cu toate acestea, producătorii de hard disk înșiși impun restricții utilizatorului: de exemplu, un hard disk cu 128 MB de memorie tampon va costa semnificativ peste medie.

Aceasta este dimensiunea memoriei cache pe care vă recomand să vă concentrați dacă doriți să construiți un computer de gaming care să nu devină depășit în câțiva ani. Pentru sarcini mai simple, te poți descurca cu caracteristici mai simple: 64 MB este suficient pentru un centru media de acasă. Iar pentru un computer care este folosit exclusiv pentru a naviga pe Internet și a rula aplicații de birou și jocuri flash simple, o memorie tampon de 32 MB este suficientă.

Ca „mijloc de aur”, pot recomanda hard diskul Toshiba P300 1TB 7200rpm 64MB HDWD110UZSVA 3.5 SATA III - dimensiunea cache-ului aici este medie, dar capacitatea hard disk-ului în sine este destul de suficientă pentru un computer de acasă. De asemenea, pentru a completa imaginea, recomand să citești publicații despre cei mai buni producători de hard disk și ratinguri HDD, precum și ce conectori sunt disponibili pe hard disk.

Ce face cache-ul pe hard disk?

Acum să aruncăm o privire la principiul de funcționare al hard HDD, care, deși este înlocuită cu unități SSD în dispozitive compacte, va rămâne probabil principalul mijloc de stocare a informațiilor pentru o lungă perioadă de timp.

Deci, există mai multe plăci magnetice rotative în interiorul acestuia. Capetele de citire se deplasează în sectorul dorit și înregistrează sau citesc informații. (În mod vizual, totul seamănă cu un player de vinil).

După cum puteți vedea, mecanismele din acest aparat există o mulțime și, în ciuda vitezelor ultra-înalte ale mișcării lor, accesarea HDD-ului pentru următoarea porțiune de date necesită mult timp (după standardele de viteză a procesorului). Această situație este agravată de faptul că informațiile sunt înregistrate pe suprafața discurilor în fragmente care pot fi localizate în locuri diferite și pe plăci separate.

Deci, pentru ca sistemul să nu fie nevoit să facă treaba groaznică de a pune împreună blocuri separate de informații, acest lucru s-a decis să obțină unitatea de disc în sine, care le va lega împreună în propriul cache. În mod convențional, putem schița următoarea analogie acest proces: șeful avea nevoie de toate informațiile despre tranzacție, iar subordonatul, pentru a nu duce un document separat în birou, mai întâi le colectează și le grupează în departamentul său.

Voi adăuga imediat că în SSD-urile problema inerției în citirea informațiilor nu este atât de critică. Aici viteza acestui proces este cu câteva ordine de mărime mai mare. Dar, din cauza fragmentării înregistrării unor volume mari de date, este necesară și optimizarea lucrului cu acestea. Prin urmare, în unele unități cu stare solidă cache-ul este de asemenea prezent.

Memoria cache este unul dintre parametrii HDD

Să trecem direct la hardware pentru a afla care este memoria cache a hard diskului.

Pe lângă părțile mecanice, HDD-ul are o placă de control cu conectori. Pe el este amplasat un cip special, care este o memorie de acces de mare viteză. Acesta este memoria cache. Volumul său este relativ mic, iar în hard disk-urile obișnuite poate fi de 32 și 64 de megaocteți (la unele modele mai vechi există și valori de 8 sau 16 MB). Acest lucru este suficient pentru a face funcționarea sistemului de computer personal lină și rapidă.

Cât de mult este mai bine, întrebi? Mi se pare că răspunsul este evident, dar unii bloggeri notează că este aproape imposibil să discerneți o diferență semnificativă între 32 și 64 MB atunci când utilizați un HDD. Cred că, pe măsură ce complexitatea sarcinilor software crește, acest lucru va fi în continuare vizibil.

Și dacă doriți să profitați la maximum de PC-ul dvs., merită să instalați tot ce vă puteți permite. Această poziție este susținută și de faptul că hard disk-urile serverului folosesc deja un cache de 128 și chiar 256 MB. Cred că acest fapt vă va ajuta să răspundeți la întrebarea dvs.: ce afectează volumul tamponului?

Se pare că dimensiunea memoriei cache a hard disk-ului contează, iar acest parametru trebuie luat în considerare cu siguranță atunci când alegeți și cumpărați un HDD. Cum pot afla această cifră pentru dispozitivele noi și deja achiziționate? Cel mai simplu și mai fiabil mod este de a clarifica marcajele modelului și de a găsi informații oficiale pe site-ul web al producătorului. Programe precum AIDA64 vă pot spune, de asemenea, dimensiunea buffer-ului hard diskului.

Algoritm de operare a memoriei cache a hard diskului

Să ne dăm seama cum funcționează memoria tampon a hard diskului. Consumatorul principal al informațiilor aflate pe acesta este procesorul. Apoi funcționează următoarea schemă:

este trimisă o solicitare de la CPU către controler, care identifică datele folosind anumite etichete și verifică imediat prezența acestora în memoria cache a hard diskului. Dacă există, HDD-ul nu este accesat;
dacă lipsesc informațiile necesare, acestea sunt citite de pe hard disk și sunt capturate suplimentar datele din apropiere, care, cu o mare probabilitate, pot fi necesare și pentru solicitările ulterioare;
Pentru acest bloc de informații din memoria cache este eliberat un spațiu corespunzător de o anumită dimensiune. Această procedură nu este o sarcină ușoară deoarece computerul trebuie să sacrifice unele date din buffer. Alegerea se face folosind mai mulți algoritmi care determină gradul de „inutilitate”. Pentru a face acest lucru, se face o evaluare bazată pe cât timp în urmă au fost utilizate ultima dată informațiile și cât de des au fost accesate.
datele curente sunt încărcate în loc liber. Apoi procesul de interacțiune dintre procesor și hard disk continuă din nou conform acestui algoritm.

Și încă un punct: memoria cache a hard disk-ului este memorie volatilă. Prin urmare, înainte de a opri computerul, sistemul copiază informațiile din memoria cache direct pe HDD-ul însuși și, după ce îl pornește, le transferă înapoi. Acest lucru nu se întâmplă în timpul unei întreruperi de computer.

Aici ajungem treptat la o întrebare frecventă: este necesară ștergerea memoriei cache a hard disk-ului? Dacă vorbești despre cei 64 de megaocteți care sunt stocați pe cip, atunci răspunsul meu este nu, nu are rost. Dacă îl doriți cu adevărat, deconectați computerul și conectați-l din nou. Te-a făcut să te simți mai bine? Un alt lucru sunt fișierele cache care au rămas pe HDD diferite programe. În timp, acestea ocupă o cantitate impresionantă de spațiu și pentru a le elimina, poți folosi pur și simplu o aplicație precum CCleaner.

Memorarea în cache a datelor de către propriul cip al hard diskului este concepută pentru a oferi sistemului blocuri solide de date, ceea ce îi crește semnificativ performanța. Dar, pe lângă un panou separat, tamponarea informațiilor se poate face și în alte moduri care ne sunt bine cunoscute.

RAM este în esență un cache în raport cu HDD-ul. Este cu câteva ordine de mărime mai mare, dar viteza sa de operare este încă inferioară celei a modulului propriu al hard diskului.
Un sector este alocat pe hard disk pentru fișierele temporare care vor fi scrise fără fragmentare. Acesta se numește fișierul de pagină ( memorie virtuala), iar dimensiunea acestuia poate depăși cantitatea de memorie RAM.

Dar acestea sunt dispozitive complet diferite care necesită un articol separat. Cât despre memoria cache pe hard disk în sine, nu am nimic de adăugat și îmi voi lua rămas bun de la tine.

Trimite-mi întrebările tale, sugerează subiecte interesante și voi încerca din nou să te mulțumesc pe paginile blogului meu.

Pe curând!

Efectul tamponului asupra performanței hard diskului

Vladimir Leonov

Serii moderne de hard disk-uri de la toți producătorii pot fi împărțite în două categorii, care diferă prin dimensiunea bufferului intern (2 sau 8 MB). O revizuire a listelor de prețuri a arătat că diferența de preț a discurilor de același volum cu diferite dimensiuni de tampon la Moscova variază acum de la 3 la 19 dolari și depinde de producător și vânzător. În acest articol vom încerca să arătăm impactul dimensiunii bufferului intern asupra performanței hard diskului.

Am comparat performanța sub sistemul de operare Windows XP Professional.SP1 pe un computer cu următoarea configurație:

Placa de baza MSI 875P Neo (MS-6758);

Procesor Intel Pentium 4 3,06 GHz (533 FSB);

Memorie 1 GB (2×512 MB Kingston PC2700 DDR SDRAM);

Hard disk Hitachi Deskstar IC35L090AVV207-0.

Unitățile testate au fost conectate una câte una ca Master secundar.

Pentru a compara performanța, am efectuat teste care simulează funcționarea subsistemului de disc în condiții reale și diferă în modul în care evaluează performanța:

Ziff Davis WinBench 99 v. 2,0;

Futuremark PCMark2004;

Testul FileCopy v. 0.5.3 (dezvoltat de F-Center).

După cum ar fi de așteptat, discurile au același timp de acces (Tabelul 1), iar graficele dependenței vitezei de citire de locația datelor de pe disc sunt aceleași pentru ambele discuri. În ceea ce privește performanța la toate subtestele, hard disk-ul HDS722516VLAT80 este înainte și putem spune că acest avantaj este în întregime determinat de performanța bufferului. După cum se vede din tabel. 1, atunci când utilizați sistemul de fișiere FAT-32, efectul tampon este de obicei mai vizibil.

Suita de testare PCMark04 de la Futuremark se bazează pe aplicații din lumea reală și este concepută pentru a oferi o examinare detaliată a performanței computerului. Pachetul constă din mai multe secțiuni, dintre care una este concepută pentru a determina performanța subsistemului de disc. Pentru a testa subsistemul de disc, se folosesc așa-numitele urme - secvențe de activitate pe disc preînregistrate pe un computer de referință atunci când se efectuează diverse sarcini. Un indicator al performanței este viteza de procesare a urmelor, măsurată în megaocteți pe secundă. Sunt folosite patru urme care reproduc funcționarea hard disk-ului atunci când efectuează diverse sarcini. Scopul traseelor este clar din numele lor. Aceasta este încărcarea sistemului de operare, deschiderea și închiderea mai multor aplicații populare, copierea fișierelor și simularea muncii utilizatorului. Rezultatele sunt prezentate în tabel. 2. Ca și în testul anterior, hard disk-ul HDS722516VLAT80 este în față. Impactul unui buffer mărit are cel mai mare impact asupra operațiunilor de copiere și cel mai mic impact asupra încărcării sistemului de operare.

Este posibil ca hard disk-urile de la alți producători, sau chiar hard disk-uri testate cu diferite versiuni de firmware, să experimenteze efectul dimensiunii tamponului ușor diferit, dar este puțin probabil ca diferența să fie semnificativă. În opinia noastră, instalarea unui hard disk cu un buffer mai mare într-un computer este mai profitabilă din punct de vedere al eficienței investiției.