Кеш пам'ять або як її називають буферна пам'ять жорсткого диска. Якщо ви не знаєте що це, то ми з радістю відповімо на це питання і розповімо про всі наявні особливості. Це особливий вид оперативки, який виступає в якості буфера для зберігання раніше лічених, але ще не переданих даних для їх подальшої обробки, а також для зберігання інформації, до якої система звертається найчастіше.
Необхідність в транзитному сховище з'явилася через значну різницю між пропускної спроможності системи ПК і швидкості зчитування даних з накопичувача. Також кеш-пам'ять можна зустріти на інших пристроях, а саме в відкритих, процесорах, мережевих картах та інших.
Який буває обсяг і на що він впливає
На окрему увагу заслуговує обсяг буфера. Найчастіше HDD оснащуються кешем 8, 16, 32 і 64 Мб. При копіюванні файлів великих розмірів між 8 і 16 Мб буде помітна значна різниця в плані швидкодії, однак між 16 і 32 вона вже менш непомітна. Якщо вибирати між 32 і 64, то її взагалі майже не буде. Необхідно розуміти, що буфер досить часто відчуває великі навантаження, і в цьому випадку, чим він більший, тим краще.
У сучасних жорстких дисках використовується 32 або 64 Мб, менше на сьогоднішній день навряд чи десь можна знайти. Для звичайного користувача буде досить і першого, і другого значення. Тим більше що крім цього на продуктивність також впливає розмір власного, вбудованого в систему кеша. Саме він збільшує продуктивність жорсткого диска, особливо при достатньому обсязі оперативної пам'яті.
Тобто, в теорії, чим більший об'єм, тим краще продуктивність і тим більше інформації може знаходитися в буфері і не навантажувати вінчестер, але на практиці все трохи по-іншому, і звичайний користувач за винятком рідкісних випадків не помітить особливої \u200b\u200bрізниці. Звичайно, рекомендується вибирати і купувати пристрої з найбільшим розміром, що значно поліпшить роботу ПК. Однак на таке варто йти тільки в тому випадку, якщо дозволяють фінансові можливості.
призначення
Вона призначена для читання і запису даних, однак на SCSI дисках в рідкісних випадках необхідний дозвіл на кешування запису, так як за замовчуванням встановлено, що кешування запису заборонено. Як ми вже говорили, обсяг - не вирішальний фактор для поліпшення ефективності роботи. Для збільшення продуктивності вінчестера більш важливою є організація обміну інформацією з буфером. Крім цього, на неї також в повній мірі впливає функціонування керуючої електроніки, запобігання виникненню та інше.
У буферній пам'яті зберігаються найбільш часто використовувані дані, в той час як, обсяг визначає місткість цієї самої інформації, що зберігається. За рахунок великого розміру продуктивність вінчестера зростає в рази, так як дані завантажуються безпосередньо з кешу і не вимагають фізичного читання.
Фізичне читання - пряме звернення системи до жорсткого диска і його секторам. Даний процес вимірюється в мілісекундах і займає досить велику кількість часу. Разом з цим HDD передає дані більш ніж в 100 разів швидше, ніж при запиті шляхом фізичного звернення до вінчестера. Тобто, він дозволяє пристрою працювати навіть якщо хост-шина зайнята.
основні переваги
Буферна пам'ять має цілий ряд переваг, основним з яких є швидка обробка даних, що займає мінімальну кількість часу, в той час як фізичне звернення до секторів накопичувача вимагає певного часу, поки головка диска відшукає необхідний ділянку даних і почне їх читати. Більш того, вінчестери з найбільшим сховищем, дозволяють значно розвантажити процесор комп'ютера. Відповідно процесор задіюється мінімально.
Її також можна назвати повноцінним прискорювачем, так як функція буферизації робить роботу вінчестера значно ефективніше і швидше. Але на сьогоднішній день, в умовах швидкого розвитку технологій, вона втрачає своє колишнє значення. Це пов'язано з тим, що більшість сучасних моделей мають 32 і 64 Мб, чого з головою вистачає для нормального функціонування накопичувача. Як вже було сказано вище, переплачувати різницю можна лише тоді, коли різниця за вартістю відповідає різниці в ефективності.
Наостанок хотілося б сказати, що буферна пам'ять, якою б вона не була, покращує роботу тієї чи іншої програми, або пристрої тільки в тому випадку, якщо йде багаторазове звернення до одних і тих же даних, розмір яких не більше розміру кеша. Якщо ваша робота за комп'ютером пов'язана з програмами, активно взаємодіють з невеликими файлами, то вам потрібен HDD з найбільшим сховищем.
Як дізнатися поточний обсяг кеша
Все що потрібно, це завантажити і встановити безкоштовну програму HDTune. Після запуску перейдіть в розділ «Інформація» та в нижній частині вікна ви побачите всі необхідні параметри.
Якщо ви купуєте новий пристрій, то всі необхідні характеристики можна дізнатися на коробці або в прикладеної інструкції. Ще один варіант - подивитися в інтернеті.
Жорсткий диск (вінчестер, HDD) є однією з дуже важливих частин комп'ютера. Адже при поломки процесора, відеокарти і т.д. Ви відчуваєте жаль тільки до втрати грошей для нової покупки, При поломки вінчестера Ви ризикуєте втратити без зворотно важливі дані. Так само від жорсткого диска залежить і швидкість роботи комп'ютера в цілому. Розберемося, як правильно вибрати жорсткий диск.
Завдання жорсткого диска
Завдання жорсткого диска всередині комп'ютера - зберігати і видавати інформацію дуже швидко. Жорсткий диск дивний винахід комп'ютерної індустрії. Користуючись законами фізики, цей не великий прилад зберігає практично необмежену кількість інформації.
Тип жорсткого диска
IDE - застарілі вінчестери відносяться для підключення до старих материнських плат.
SATA - замінили жорсткі диски IDE, мають більш високу швидкість передачі даних.
Інтерфейси SATA бувають різних моделей, відрізняються вони між собою так само швидкістю обміном даних і підтримкою різних технологій:
- SATA- має швидкість передачі до 150Мб / c.
- SATA II- має швидкість передачі до 300Мб / c
- SATА III- має швидкість передачі до 600МБ / c
SATA-3 почали випускатися зовсім не давно, з початку 2010 року. При купівлі такого вінчестера треба звернути увагу на рік випуску вашого комп'ютера (без апгрейда), якщо він нижчий цієї дати, то вам цей жорсткий диск не підійде! HDD - SATA, SATA 2 мають однакові роз'єми підключення і сумісні між собою.
Об'єм жорсткого диска
Найпоширеніші жорсткі диски, якими користується більшість користувачів в домашніх умовах, мають об'єм: 250, 320, 500 гігабайт. Є ще менше, але зустрічаються все рідше 120, 80 гігабайт, а в продажу їх вже зовсім немає. Для можливості зберігання дуже великий інформації існують жорсткі диски 1, 2, 4 тірабайта.
Швидкість і кеш пам'ять жорсткого диска
при виборі жорсткого диска важливо звертати увагу на його швидкість роботи (швидкість роботи шпинделя). Від цього буде залежати швидкість роботи всього комп'ютера. Звичайна швидкість дисків становить 5400 і 7200 оборотів в хвилину.
Обсяг буферної пам'яті (кеш пам'ять) - фізична пам'ять жорсткого диска. Існує кілька розмірів такої пам'яті 8, 16, 32, 64 мегабайта. Чим вище швидкість оперативної пам'яті жорсткого диска, тим швидше буде швидкість передачі даних.
На завершення
Перед покупкою, уточнюйте який саме жорсткий диск підійде для вашої материнської плати: IDE, SATA або SATA 3. Дивимося в характеристиках швидкість обертання дисків і обсяг буферної пам'яті, це основні показники на що потрібно звернути увагу. Так само дивимося фірму виробник і обсяг який вас влаштує.
Бажаємо вдалих покупок!
Діліться в коментарях своїм вибором, це допоможе іншим користувачам зробити правильний вибір!
xn ---- 8sbabec6fbqes7h.xn - p1ai
Системне адміністрування і багато іншого
Використання кешу збільшує швидкодію будь-якого жорсткого диска, зменшуючи кількість фізичних звернень до диску, а також дозволяє працювати вінчестера навіть тоді, коли хост-шина зайнята. Більшість сучасних накопичувачів мають об'єм кеша від 8 до 64 мегабайт. Це навіть більше ніж обсяг жорсткого диска у середнього комп'ютера дев'яностих років минулого століття.
Не дивлячись на те, що кеш збільшує швидкість роботи накопичувача в системі, він також має і свої мінуси. Для початку, кеш анітрохи не прискорює роботу накопичувача при випадкових запитах інформації, розташованої в різних кінцях пластини, оскільки при таких запитах немає сенсу в превиборке. Також, кеш анітрохи не допомагає при читанні великих обсягів даних, тому що він зазвичай досить маленький, наприклад при копіюванні 80 мегабайтного файлу, при звичайному в наш час буфері об'ємом 16 мегабайт, в кеш влізе тільки трохи менше 20%, що копіюється файлу.
Не дивлячись на те, що кеш збільшує швидкість роботи накопичувача в системі, він також має і свої недоліки. Для початку, кеш анітрохи не прискорює роботу накопичувача при випадкових запитах інформації, розташованої в різних кінцях пластини, оскільки при таких запитах немає сенсу в превиборке. Також, він анітрохи не допомагає при читанні великих обсягів даних, тому що він зазвичай досить маленький. Наприклад, при копіюванні 80 мегабайтного файлу, при звичайному в наш час буфері об'ємом 16 мегабайт, в кеш поміститься лише трохи менше ніж 20%, що копіюється файлу.
В останні роки, виробники жорстких дисків значно збільшили ємність кеша в своїх продуктах. Навіть в кінці 90-х років, 256 кілобайт було стандартом для всіх накопичувачів і тільки високорівневі пристрої мали кеш об'ємом 512 кілобайт. В даний час, кеш розміром 8 мегабайта став вже стандартом де-факто для всіх накопичувачів, в той час як найбільш продуктивні моделі мають ємності 32, а то і 64 мегабайт. Є дві причини, за якими спостерігався настільки швидке зростання буфера накопичувача. Одна з них - різке зниження цін на мікросхеми синхронної пам'яті. Друга причина - це віра користувачів в те, що подвоєння або навіть учетверение розміру кеша дуже сильно позначиться на швидкості роботи накопичувача.
Розмір кеша жорсткого диска, звичайно, впливає на швидкість роботи накопичувача в операційній системі, але не настільки, як уявляють собі користувачі. Виробники користуються вірою користувача в розмір кеша, і в рекламних проспектах роблять гучні заяви про учетверенное в порівнянні зі стандартною моделлю розмірі кеша. Проте, порівнюючи один і той же жорсткий диск з розмірами буферів в 16 і 64 мегабайта, з'ясовується, що прискорення роботи виливається в кілька відсотків. До чого це призводить? До того, що тільки дуже велика різниця в розмірах кеша (наприклад між 512 кілобайтами і 64 мегабайтами) буде відчутно позначатися на швидкість роботи накопичувача. Так само треба пам'ятати, що розмір буфера вінчестера в порівнянні з пам'яттю комп'ютера досить малий, і часто більший внесок в роботу накопичувача має «Софтова» кеш, тобто проміжний буфер, організований засобами операційної системи під кешування операцій з файлової системою і знаходиться в пам'яті комп'ютера .
На щастя, є більш швидкий варіант роботи кеша: комп'ютер записує дані в накопичувач, вони потрапляють в кеш, і накопичувач відразу ж відповідає системі, що запис зроблено; комп'ютер продовжує далі працювати, вірячи в те, що накопичувач зміг дуже швидко записати дані, в той час як накопичувач «обдурив» \u200b\u200bкомп'ютер і тільки записав потрібні дані в кеш, і тільки потім почав записувати їх на диск. Ця технологія називається write-back caching (кеш зі зворотним записом).
Внаслідок такого ризику, на деяких робочих станціях не проводиться кешування взагалі. Сучасні накопичувачі дозволяють відключати режим кешування запису. Це особливо важливо в додатках, де правильність даних дуже критична. Оскільки даний вид кешування сильно збільшує швидкість роботи накопичувача, все-таки зазвичай вдаються до інших методів, які дозволяють знизити ризик втрати даних внаслідок відключення електрики. Найпоширеніший метод - це підключення комп'ютера до блоку безперебійного живлення. Крім цього, всі сучасні накопичувачі мають функцію «flush write cache», яка примусово змушує накопичувач записати дані з кеша на поверхню, але, системі доводиться виконувати цю команду наосліп, тому що вона все одно не знає, чи є в кеші дані чи ні. Кожен раз, коли відбувається вимикання харчування, сучасні операційні системи посилають цю команду вінчестера, потім відбувається посилка команди запаркувати головки (хоча цю команду можна було б і не посилати, тому що кожен сучасний накопичувач автоматично паркує головки при зниженні напруги нижче гранично допустимого рівня ) і тільки після цього комп'ютер вимикається. Це гарантує збереження даних користувача і правильне вимкнення вінчестера.
sysadminstvo.ru
Кеш жорсткого диска
05.09.2005Всі сучасні накопичувачі мають вбудований кеш, також званий буфером. Призначення цього кеша не така, як у кеша процесора. Функція кеша - це буферизация між швидким і повільним пристроями. У разі жорстких дисків, кеш використовується для тимчасового зберігання результатів останнього читання з диска, а також для превиборкі інформації, яка може бути запрошена дещо пізніше, наприклад, кілька секторів після поточного запитаного сектора.
Використання кешу збільшує швидкодію будь-якого жорсткого диска, зменшуючи кількість фізичних звернень до диску, а також дозволяє працювати вінчестера навіть тоді, коли хост-шина зайнята. Більшість сучасних накопичувачів мають об'єм кеша від 2 до 8 мегабайт. Проте, найбільш просунуті SCSI диски мають кеш, що досягає обсягу в 16 мегабайт, це навіть більше ніж у середнього комп'ютера дев'яностих років минулого століття.
Слід зауважити, що коли хто-небудь говорить про дисковий кеші, найчастіше мається на увазі не саме кеш жорсткого диска, а якийсь буфер, виділений операційною системою для прискорення процедур читання-запису саме в цій операційній системі.
Причина, по якій кеш жорсткого диска дуже важливий - це велика різниця між швидкістю роботи самого жорсткого диска і швидкістю роботи інтерфейсу жорсткого диска. При пошуку потрібного нам сектора проходять цілі мілісекунди, тому що витрачається час на пересування головки, очікування потрібного сектора. У сучасних персональних комп'ютерах навіть одна мілісекунда це дуже багато. На типовому IDE / ATA накопичувачі час передачі 16-кілобайтний блоку даних з кеша в комп'ютер приблизно в сотні разів швидше, ніж час знаходження і зчитування його з поверхні. Ось чому все жорсткі диски мають внутрішній кеш.
Інша ситуація, це запис даних на диск. Припустимо, що нам треба записати всі той же 16-кілобайтний блок даних, маючи кеш. Вінчестер миттєво перекидає цей блок даних у внутрішній кеш, і рапортує системі, що він знову вільний для запитів, паралельно з цим записуючи дані на поверхню магнітних дисків. У разі послідовного читання секторів з поверхні, кеш вже не грає великої ролі, тому що швидкості послідовного читання і швидкість інтерфейсу в даному випадку приблизно однакові.
Загальні концепції роботи кеша жорсткого диска
Найпростіший принцип роботи кеша - це зберігання даних не тільки запитаного сектора, але і декількох секторів після нього. Як правило, читання з жорсткого диска відбувається не блоками по 512 байт, а блоками по 4096 байт (кластер, хоча розмір кластера може і варіюватися). Кеш розбитий на сегменти, кожний з яких може зберігати один блок даних. Коли відбувається запит до жорсткого диска, контролер накопичувача в першу чергу перевіряє, чи знаходяться запитувані дані в кеші, і, якщо це так, то миттєво видає їх комп'ютера, не проводячи фізичний доступ до поверхні. У разі якщо даних в кеші не було, вони спочатку зчитуються і потрапляють в кеш, і тільки після цього передаються в комп'ютер. Оскільки розмір кеша обмежений, відбувається постійне оновлення шматочків кеша. Характерно, що найстаріший шматок замінюється новим. Це називається циклічним буфером, або круговим кешем.
Для підвищення швидкодії накопичувача виробники придумали кілька методів підвищення швидкості роботи за рахунок кеша:
- Адаптивна сегментація. Зазвичай кеш розділений на сегменти однакового розміру. Так як запити можуть мати різний розмір, це призводить до зайвого витрачання блоків кеша, тому що один запит буде поділятися на сегменти фіксованої довжини. Багато сучасний накопичувачі динамічно змінюють розмір сегмента, визначаючи розмір запиту і підлаштовуючи розмір сегмента під конкретний запит, таким чином, підвищуючи ефективність і збільшуючи або зменшуючи розмір сегмента. Також може змінюватися кількість сегментів. Дане завдання складніша, ніж операції з сегментами фіксованої довжини, і може призводити до фрагментированности даних всередині кеша, збільшуючи навантаження на мікропроцесор жорсткого диска.
- Превиборка. Мікропроцесор жорсткого диска на основі аналізу запитуваних даних в даний момент і запитів в попередні моменти часу, завантажує в кеш дані, які ще не були запитані, але мають до цього великий відсоток ймовірності. Найпростіший випадок превиборкі - це завантаження в кеш додаткових даних, які лежать трохи далі, ніж запитувані зараз дані, тому що статистично вони мають велику ймовірність бути запитаними пізніше. Якщо алгоритм превиборкі реалізований вбудованого накопичувача коректно, то це збільшить швидкість його роботи в різних файлових системах і з різними типами даних.
- Контролювання користувачем. Високотехнологічні жорсткі диски мають набір команд, які дозволяють користувачеві точно контролювати всі операції з кешем. Ці команди включають в себе наступні: дозвіл і заборона роботи кеша, управління розміром сегментів, включення і виключення адаптивної сегментації і превиборкі і т.п.
Не дивлячись на те, що кеш збільшує швидкість роботи накопичувача в системі, він також має і свої мінуси. Для початку, кеш анітрохи не прискорює роботу накопичувача при випадкових запитах інформації, розташованої в різних кінцях пластини, оскільки при таких запитах немає сенсу в превиборке. Також, кеш анітрохи не допомагає при читанні великих обсягів даних, тому що він зазвичай досить маленький, наприклад при копіюванні 10 мегабайтного файлу, при звичайному в наш час буфері об'ємом 2 мегабайта, в кеш влізе тільки трохи менше 20%, що копіюється файлу.
Внаслідок цих та інших особливостей роботи кеша, він не так сильно прискорює роботу накопичувача, як хотілося б. Те, який виграш в швидкості він дає, залежить не тільки від розміру буфера, але і від алгоритму роботи з кешем мікропроцесора, а також від типу файлів, з якими ведеться робота в наразі. І, як правило, дуже важко з'ясувати, які алгоритми роботи кеша застосовуються в даному конкретному накопичувачі.
На малюнку представлена \u200b\u200bмікросхема кеша накопичувача Seagate Barracuda, вона має ємність 4 мегабіта або 512 кілобайт.
Кешування операцій читання-запису
Не дивлячись на те, що кеш збільшує швидкість роботи накопичувача в системі, він також має і свої недоліки. Для початку, кеш анітрохи не прискорює роботу накопичувача при випадкових запитах інформації, розташованої в різних кінцях пластини, оскільки при таких запитах немає сенсу в превиборке. Також, він анітрохи не допомагає при читанні великих обсягів даних, тому що він зазвичай досить маленький. Наприклад, при копіюванні 10 мегабайтного файлу, при звичайному в наш час буфері об'ємом 2 мегабайта, в кеш поміститься лише трохи менше ніж 20%, що копіюється файлу.
Внаслідок цих особливостей роботи кеша, він не так сильно прискорює роботу накопичувача, як хотілося б. Те, який виграш в швидкості він дає, залежить не тільки від розміру буфера, але і від алгоритму роботи з кешем мікропроцесора, а також від типу файлів, з якими ведеться робота в даний момент. І, як правило, дуже важко з'ясувати, які алгоритми роботи кеша застосовуються в даному конкретному накопичувачі.
В останні роки, виробники жорстких дисків значно збільшили ємність кеша в своїх продуктах. Навіть в кінці 90-х років, 256 кілобайт було стандартом для всіх накопичувачів і тільки високорівневі пристрої мали кеш об'ємом 512 кілобайт. В даний час, кеш розміром 2 мегабайти став вже стандартом де-факто для всіх накопичувачів, в той час як найбільш продуктивні моделі мають ємності 8, а то і 16 мегабайт. Як правило, 16 мегабайт зустрічається тільки на SCSI накопичувачах. Є дві причини, за якими спостерігався настільки швидке зростання буфера накопичувача. Одна з них - різке зниження цін на мікросхеми синхронної пам'яті. Друга причина - це віра користувачів в те, що подвоєння або навіть учетверение розміру кеша дуже сильно позначиться на швидкості роботи накопичувача.
Розмір кеша жорсткого диска, звичайно, впливає на швидкість роботи накопичувача в операційній системі, але не настільки, як уявляють собі користувачі. Виробники користуються вірою користувача в розмір кеша, і в рекламних проспектах роблять гучні заяви про учетверенное в порівнянні зі стандартною моделлю розмірі кеша. Проте, порівнюючи один і той же жорсткий диск з розмірами буферів в 2 і 8 мегабайт, з'ясовується, що прискорення роботи виливається в кілька відсотків. До чого це призводить? До того, що тільки дуже велика різниця в розмірах кеша (наприклад між 512 кілобайтами і 8 мегабайтами) буде відчутно позначатися на швидкість роботи накопичувача. Так само треба пам'ятати, що розмір буфера вінчестера в порівнянні з пам'яттю комп'ютера досить малий, і часто більший внесок в роботу накопичувача має "Софтова" кеш, тобто проміжний буфер, організований засобами операційної системи під кешування операцій з файлової системою і знаходиться в пам'яті комп'ютера .
Кешування операцій читання і кешування операцій запису в чомусь схожі, але вони також мають і багато відмінностей. Обидві ці операції, мають на меті збільшити загальну швидкодію накопичувача: це буфери між швидким комп'ютером і повільної механікою накопичувача. Основна різниця між цими операціями полягає в тому, що одна з них не змінює дані в накопичувачі, в той час як інша - змінює.
Без кешування, кожна операція запису приводила б до довгого очікування, поки головки перемістяться в потрібне місце, і станеться запис даних на поверхню. Робота з комп'ютером була б неможливою: як ми вже згадували раніше, ця операція на більшості вінчестерів займала б як мінімум 10 мілісекунд, що дуже багато з точки зору роботи комп'ютера в цілому, так як процесору комп'ютера доводилося б чекати ці 10 мілісекунд при кожному записі інформації на вінчестер. Найдивовижніше, що існує саме такий режим роботи з кешем, коли дані одночасно записуються і в кеш і на поверхню, і система очікує виконання обох операцій. Це називається write-through caching (наскрізне кешування). Ця технологія забезпечує прискорення роботи в тому випадку, якщо найближчим часом тільки що записані дані потрібно вважати назад в комп'ютер, а сам запис відбувається набагато довше, ніж час, через яке будуть потрібні ці дані комп'ютера.
На щастя, є більш швидкий варіант роботи кеша: комп'ютер записує дані в накопичувач, вони потрапляють в кеш, і накопичувач відразу ж відповідає системі, що запис зроблено; комп'ютер продовжує далі працювати, вірячи в те, що накопичувач зміг дуже швидко записати дані, в той час як накопичувач "обдурив" комп'ютер і тільки записав потрібні дані в кеш, і тільки потім почав записувати їх на диск. Ця технологія називається write-back caching (кеш зі зворотним записом).
Звичайно, технологія write-back кешування збільшує швидкодію, але, тим не менше, і у цій технології теж є свій мінус. Жорсткий диск повідомляє комп'ютера, що запис вже проведена, в той час як дані знаходяться лише в кеші, і тільки потім починає записувати дані на поверхню. Це займає якийсь час. Це не проблема доти, поки є живлення комп'ютера. Оскільки пам'ять кеша - це енергозалежна пам'ять, в момент вимикання харчування весь вміст кеша безповоротно втрачається. Якщо в кеші були дані, які очікують запису на поверхню, і в цей момент було вимкнено харчування, дані будуть втрачені назавжди. І, що також погано, система не знає, чи були дані точно записані на диск, тому що вінчестер вже відрапортував, що зробив це. Таким чином, ми не тільки втрачаємо самі дані, але і не знаємо, які саме дані не встигли записатися, і навіть не знаємо, що стався збій. В результаті може статися втрата частини файлу, що призведе до порушення його цілісності, втрати працездатності операційної системи і т.д. Звичайно, ця проблема не зачіпає кешування даних при читанні.
Внаслідок такого ризику, на деяких робочих станціях не проводиться кешування взагалі. Сучасні накопичувачі дозволяють відключати режим кешування запису. Це особливо важливо в додатках, де правильність даних дуже критична. Оскільки даний вид кешування сильно збільшує швидкість роботи накопичувача, все-таки зазвичай вдаються до інших методів, які дозволяють знизити ризик втрати даних внаслідок відключення електрики. Найпоширеніший метод - це підключення комп'ютера до блоку безперебійного живлення. Крім цього, всі сучасні накопичувачі мають функцію "flush write cache", яка примусово змушує накопичувач записати дані з кеша на поверхню, але, системі доводиться виконувати цю команду наосліп, тому що вона все одно не знає, чи є в кеші дані чи ні. Кожен раз, коли відбувається вимикання харчування, сучасні операційні системи посилають цю команду вінчестера, потім відбувається посилка команди запаркувати головки (хоча цю команду можна було б і не посилати, тому що кожен сучасний накопичувач автоматично паркує головки при зниженні напруги нижче гранично допустимого рівня ) і тільки після цього комп'ютер вимикається. Це гарантує збереження даних користувача і правильне вимкнення вінчестера.
spas-info.ru
Що являє собою буфер жорсткого диска і навіщо він потрібен
Сьогодні найпоширенішим накопичувачем інформації є магнітний жорсткий диск. Він володіє певним обсягом пам'яті, призначеним для зберігання основних даних. Також в ньому є буферна пам'ять, призначення якої полягає в зберіганні проміжних даних. Професіонали називають буфер жорсткого диска терміном «cache memory» або ж просто «кешем». Давайте розберемося, навіщо потрібен буфер HDD на що впливає і яким володіє розміром.
Буфер жорсткого диска допомагає операційній системі тимчасово зберігати дані, які були прочитані з основної пам'яті вінчестера, але не були передані на обробку. Необхідність наявності транзитного сховища обумовлена \u200b\u200bтим, що швидкість зчитування інформації з HDD накопичувача і пропускна здатність ОС істотно відрізняється. Тому комп'ютера потрібно тимчасово зберігати дані в «кеші», а тільки потім використовувати їх за призначенням.
Безпосередньо сам буфер жорсткого диска являє собою не окремі сектори, як вважають некомпетентні комп'ютерні користувачі. Він є спеціальними мікросхемами пам'яті, що розташовуються на внутрішній платі HDD. Такі мікросхеми здатні працювати набагато швидше самого накопичувача. Внаслідок чого обумовлюють збільшення (на кілька відсотків) продуктивності комп'ютера, що спостерігається під час експлуатації.
Варто відзначити, що розмір «cache memory» залежить від конкретної моделі диска. Раніше він становив близько 8 мегабайт, причому такий показник вважався задовільним. Однак з розвитком технологій виробники змогли випускати мікросхеми з більш великим об'ємом пам'яті. Тому більшість сучасних вінчестерів мають буфером, розмір якого варіюється від 32 до 128 мегабайт. Звичайно, найбільший «кеш» встановлюється в дорогі моделі.
Який вплив робить буфер жорсткого диска на продуктивність
Тепер розповімо, чому розмір буфера вінчестера впливає на продуктивність комп'ютера. Теоретично, чим більше інформації буде перебувати в «cache memory», тим рідше операційна система буде звертатися до вінчестера. Особливо це актуально для сценарію роботи, коли потенційний користувач займається обробкою великої кількості маленьких файлів. Вони просто переміщаються в буфер жорсткого диска і там чекають своєї черги.
Однак якщо ПК використовується для обробки великих файлів, то «кеш» втрачає свою актуальність. Адже інформація не зможе поміститися на мікросхемах, обсяг яких невеликий. В результаті користувач не помітить збільшення продуктивності комп'ютера, оскільки буфер практично не буде використовуватися. Це відбувається у випадках, якщо в операційній системі будуть запускатися програми для редагування відеофайлів і т. Д.
Таким чином, при придбанні нового вінчестера рекомендується звертати увагу на розмір «кешу» тільки у випадках, якщо планується постійно займатися обробкою невеликих файлів. Тоді вийде дійсно помітити збільшення продуктивності свого персонального комп'ютера. А якщо ж ПК буде використовуватися для звичайних повсякденних завдань або обробки файлів великого розміру, тоді можна не надавати буферу обміну ніякого значення.
Нагадаю, що утиліта Seagate SeaTools Enterprise дозволяє користувачеві управляти політикою кешування і, зокрема, перемикати новітні SCSI-диски Seagate між двома різними моделями кешування - Desktop Mode і Server Mode. Цей пункт в меню SeaTools носить назву Performance Mode (PM) і може приймати два значення - On (Desktop Mode) і Off (Server Mode). Відмінності між цими двома режимами чисто програмні - в разі Desktop Mode кеш-пам'ять жорсткого диска розбивається на фіксоване число сегментів постійного (однакового) обсягу і далі вони використовуються для кешування звернень при читанні і запису. Причому, в окремому пункті меню користувач навіть може сам призначати кількість сегментів (управляти сегментированием кеша): наприклад, замість дефолтних 32 сегментів проставити інше значення (при цьому обсяг кожного сегмента пропорційно зменшиться).
У разі ж Server Mode сегменти буфера (кеш диска) можуть динамічно (пере) призначатися, змінюючи при цьому свій розмір і кількість. Мікропроцесор (і мікропрограма) диска самі динамічно оптимізують кількість (і ємність) сегментів кеш-пам'яті в залежності від вступників для виконання на диск команд.
Тоді ми змогли з'ясувати, що використання нових накопичувачів Seagate Cheetah в режимі «Desktop» (при фіксованому сегментації за замовчуванням - на 32 сегмента) замість дефолтного «Server» з динамічним сегментированием здатне трохи підняти продуктивність дисків в ряді завдань, найбільш характерних для настільного комп'ютера або медіа-серверів. Причому, ця надбавка часом може досягати 30-100% (!) В залежності від типу завдання і моделі диска, хоча в середньому вона оцінюється величиною 30%, що, погодьтеся, теж непогано. Серед таких завдань - рутинна робота настільного ПК (тести WinBench, PCmark, H2bench), читання і копіювання файлів, дефрагментація. При цьому в чисто серверних додатках продуктивність накопичувачів майже не падає (якщо і падає, то незначно). Втім, помітний виграш від використання Desktop Mode ми змогли спостерігати тільки на диску Cheetah 10K.7, тоді як її старшої сестриці Cheetah 15K.4 виявилося майже все одно, в якому з режимів працювати над настільними додатками.
Намагаючись розібратися далі, як впливає сегментування кеш-пам'яті цих жорстких дисків на продуктивність в різних додатках і які режими сегментування (яка кількість сегментів пам'яті) більш вигідно при виконанні тих чи інших завдань, я досліджував вплив кількості сегментів кеш-пам'яті на продуктивність диска Seagate Cheetah 15K.4 в широкому діапазоні значень - від 4 до 128 сегментів (4, 8, 16, 32, 64 і 128). Результати цих досліджень і пропонуються вашій увазі в цій частині огляду. Підкреслю, що дані результати цікаві не тільки суто для цієї моделі дисків (або SCSI-дисків Seagate в цілому) - сегментування кеш-пам'яті і вибір кількості сегментів - це одне з основних напрямків оптимізації firmware, в тому числі, настільних дисків з інтерфейсом ATA, які зараз також оснащуються переважно буфером 8 Мбайт. Тому описані в даній статті результати продуктивності накопичувача в різних завданнях в залежності від сегментування його кеш-пам'яті мають відношення і до індустрії настільних ATA-накопичувачів. А оскільки методика випробувань була описана в першій частині, переходимо безпосередньо до самих результатів.
Втім, перш, ніж перейти до обговорення результатів, поглянемо трохи докладніше на пристрій і роботу сегментів кеш-пам'яті диска Seagate Cheetah 15K.4, щоб краще розуміти, про що йдеться. З восьми мегабайт для власне кеш-пам'яті (тобто для кешуючих операцій) тут є 7077 Кбайт (решта - службова область). Ця область ділиться на логічні сегменти (Mode Select Page 08h, byte 13), які використовуються для читання і запису даних (для здійснення функцій читання, з пластин і відкладеного запису на поверхню диска). Для звернення до даних на магнітних пластинах сегменти використовують саме логічну адресацію блоків накопичувача. Диски цієї серії підтримують максимум 64 сегмента кеш-пам'яті, причому довжина кожного сегмента дорівнює цілому числу секторів диска. Об'єм доступної кеш-пам'яті, по всій видимості, розподіляється порівну між сегментами, тобто якщо сегментів, скажімо, 32, то обсяг кожного сегмента дорівнює приблизно 220 Кбайт. При динамічної сегментації (в режимі PM \u003d off) кількість сегментів може змінюватися вінчестером автоматично в залежності від потоку команд від хоста.
Додатки для серверів і настільних комп'ютерів вимагають різних операцій кешування від дисків для забезпечення оптимальної продуктивності, тому складно забезпечити єдину конфігурацію для найкращого виконання цих завдань. На думку Seagate, для «настільних» додатків потрібно конфігурувати кеш-пам'ять так, щоб швидко відповідати на повторювані запити великої кількості невеликих сегментів даних без затримок на попередній виклик суміжних сегментів. У серверних завданнях, навпаки, потрібно так конфігурувати кеш, щоб забезпечити надходження великих обсягів послідовних даних в неповторяющихся запитах. В цьому випадку важливіша здатність кеш-пам'яті зберігати більше даних з суміжних сегментів при упереджувальний читанні. Тому для Desktop Mode виробник рекомендує використовувати 32 сегмента (в ранніх версіях Cheetah використовувалися 16 сегментів), а для Server Mode адаптивне кількість сегментів стартує всього з трьох на весь кеш, хоча в процесі роботи може і збільшуватися. Ми в своїх експериментах з приводу впливу кількості сегментів на продуктивність в різних додатках обмежимося діапазоном від 4 сегментів до 64 сегментів, а в якості перевірки «проженемо» диск також при 128 сегментах, встановлених в програмі SeaTools Enterprise (програма при цьому не повідомляє, що дане кількість сегментів в цьому диску неприпустимо).
Результати тестів фізичних параметрів
Графіки швидкості лінійного читання при різній кількості сегментів кеш-пам'яті приводити ніякого сенсу немає - вони однакові. А ось по виміряної тестами швидкості роботи інтерфейсу Ultra320 SCSI можна спостерігати досить цікаву картину: при 64 сегментах деякі програми починають неправильно визначати швидкість роботи інтерфейсу, знижуючи її більш ніж на порядок.
За виміряним середньому часу доступу відмінності між різною кількістю сегментів кеш-пам'яті стають більш помітні - у міру зниження сегментації середнє виміряної під Windows час доступу при читанні трохи зростає, а суттєво кращі показники спостерігаються в режимі PM \u003d off, хоча стверджувати при цьому, що кількість сегментів дуже мало або, навпаки, дуже велике, на підставі цих даних складно. Можливо, що диск в даному випадку просто начитає ігнорувати префетч при читанні, щоб виключити додаткових затримки.
Про ефективність роботи алгоритмів відкладеного запису firmware диска і кешування записуваних даних в буфері накопичувача можна спробувати зважити на те, як падає середнє виміряне операційною системою час доступу при записі відносно читання при включеному write-back кешуванні накопичувача (воно в наших тестах було завжди включено). Для цього ми зазвичай використовуємо результати тесту C "T H2benchW, але в цей раз доповнимо картину і тестом в програмі IOmeter, патерни читання і запису для якої використовували стовідсотково випадковий доступ блоками по 512 байт з одиничною глибиною черги запитів. (Зрозуміло, не слід думати , що average write access time на двох діаграмах нижче реально відображає дану фізичну характеристику накопичувачів! Це тільки певний програмно вимірюваний за допомогою тесту параметр, за яким можна судити про ефективність кешування запису в буфері диска. Реальне заявлене виробником середнє час доступу при записі для Cheetah 15K.4 становить 4,0 + 2,0 \u003d 6,0 мс). До речі, передбачаючи питання, зауважу, що в даному випадку (тобто коли в диску дозволена відкладений запис) накопичувач рапортує хосту про успішне завершення команди записи (статус GOOD) відразу, як тільки вони записані в кеш-пам'ять, а не непоседственно на магнітний носій . Цим і обумовлено менше значення виміряного ззовні average write access time, ніж для аналогічного параметра при читанні.
За результатами цих тестів в наявності ясна залежність ефективності кешування випадкового запису дрібних блоків даних від кількості сегментів кеш-пам'яті - чим більше сегментів, тим краще. При чотирьох сегментах ефективність різко падає і середній час доступу при записі зростає майже до значень при читанні. А в «серверної моді» число сегментів в даному випадку, очевидно, близько до 32. Випадки 64 і "128" сегментів повністю ідентичні, що підтверджує програмне обмеження на рівні 64 сегментів зверху.
Цікаво, що тест IOmeter в найпростіших патернах на випадковий доступ блоками 512 байт дає абсолютно такі ж значення при записи, що і тест C "T H2BenchW (з точністю буквально до сотих часток мілісекунди), тоді як при читанні IOmeter показав дещо завищений результат у всьому діапазоні сегментування - можливо, різниця в 0,1-0,19 мс з іншими тестами на час випадкового доступу при читанні обумовлена \u200b\u200bякимись «внутрішніми» причинами для IOmeter (або ж розміром блоку 512 байт замість 0 байт, як потрібно в ідеалі для таких вимірювань). Втім, результати «з читання» у IOmeter практично збігаються з такими для дискового тесту програми AIDA32.
Швидкодія в додатках
Переходимо до тестів продуктивності накопичувачів в додатках. І в першу чергу, спробуємо з'ясувати, як добре диски оптимізовані для многопотоковой роботи. Для цього я традиційно використовую тести в програмі NBench 2.4, де файли розміром 100 Мбайт записуються на диск і читаються з нього декількома одночасними потоками.
Дана діаграма дозволяє нам судити про ефективність алгоритмів многопотоковой відкладеної записи жорстких дисків в реальних (а не синтетичних, як було на діаграмі із середнім часом доступу) умовах при роботі операційної системи з файлами. Лідерство обох SCSI-дисків Maxtor при записи декількома одночасними потоками не викликає сумнівів, проте у Чити ми вже спостерігаємо якийсь оптимум в районі між 8 і 16 сегментами, тоді як при більш високих і більш низьких значеннях швидкість диска на даних задачах падає. Для Server Mode число сегментів, очевидно, дорівнює 32 (з хорошою точністю :)), а "128" сегментів - це, насправді, 64.
При багатопотоковому читанні ситуація для дисків Seagate явно поліпшується в порівнянні з дисками Maxtor. Що ж стосується впливу сегментації, то, як і під час запису, ми спостерігаємо якийсь оптимум ближче до 8 сегментам (при записі він був ближче до 16 сегментам), а при дуже високому сегментації (64) швидкість диска істотно знижується (як і під час запису) . Відрадно, що Server Mode тут «відстежує базар» хоста і змінює сегментування з 32 при записі на ~ 8 при читанні.
Тепер подивимося, як диски поводяться в «похилого», але до сих пір популярних тестах Disk WinMark 99 з пакета WinBench 99. Нагадаю, що ми проводимо ці тести не тільки для «початку», а й для «середини» (за обсягом) фізичного носія для двох файлових систем, а на діаграмах наведені усереднені результати. Безумовно, дані тести не є «профільними» для SCSI-накопичувачів, і ми приводячи тут їх результати швидше віддаємо данину поваги самому тесту і тим, хто звик судити про швидкість диска по тестах WinBench 99. Як «розради» зауважимо, що ці тести з певною часткою достовірності покажуть нам, яка продуктивність цих enterprise-накопичувачів при виконанні завдань, найбільш характерних для настільного комп'ютера.
Очевидно, що оптимум сегментування є і тут, причому при малій кількості сегментів диск виглядає невиразно, а при 32 сегментах - найкращим чином (можливо, саме тому розробники Seagate «змістили» дефолтну настройку Desktop Mode з 16 до 32 сегментів). Втім, для Server Mode в офісних (Business) завданнях сегментування не зовсім оптимально, тоді як для професійної (High-End) продуктивності сегментування більш ніж соптімізіровано, помітно випереджаючи навіть оптимальну «постійну» сегментацію. Мабуть, саме в процесі виконання тесту вона змінюється в залежності від потоку команд і за рахунок цього виходить виграш в загальній продуктивності.
На жаль, такої оптимізації «по ходу тесту» не спостерігається для більш свіжих «трекових» комплексних тести оцінки «настільною» продуктивності дисків в пакетах PCMakr04 і C "T H2BenchW.
На обох (а точніше - на 10 різних) «треках активності» інтелект Server Mode помітно поступається оптимальної постійної сегментації, яка для PCmark04 дорівнює приблизно 8 сегментам, а для H2benchW - 16 сегментам.
Для обох цих тестів 4 сегмента кеш-пам'яті виявляється дуже небажаним, так і 64 теж, і складно сказати, до чого більше тяжіє в своєму виборі Server Mode в даному випадку.
На противагу цим, безумовно, все ж синтетичним (хоча і дуже схожим на реальність) тестів - абсолютно «реальний» тест швидкості роботи дисків з тимчасовим файлом програми Adobe Photoshop. Тут ситуація набагато позрачний - чим більше сегментів, тим краще! І Server Mode це майже «вловила», воспользовавшіть 32 сегментами для своєї роботи (хоча 64 було б ще трішки краще).
Тести в Intel Iometer
Переходимо до завдань, більш характерним для профілів використання SCSI-накопичувачів - роботі різних серверів (DataBase, File Server, Web Server) і робочої станції (Workstation) за відповідними паттернам в програмі Intel IOmeter версії 2003.5.10.
З імітацією сервера бази даних успішніше всіх справляється Maxtor, а для Seagate найвигідніше використання Server Mode, хоча по суті остання дуже близька до 32 постійним сегментам (об'ємом приблизно по 220 кбайт кожен). Менша або більша сегментування в даному випадку виявляється гірше. Втім, це патерн занадто простий на вигляд запитів - подивимося, що буде для більш комплексних патернів.
При імітації файлового сервера лідирує знову адаптивна сегментація, хоча відставання від неї 16 постійних сегментів мізерно (32 сегмента тут трохи гірше, хоча теж цілком достони). При малому сегментації спостерігається погіршення на великій черзі команд, а при занадто великому (64) будь-яка черга взагалі протипоказана - мабуть, в цьому випадку занадто малим виявляється розмір секторів кеша (менш 111 Кбайт, тобто всього 220 блоків на носії), щоб ефективно кешувати прийнятні за розміром обсяги даних.
Нарешті, для Web-сервера ми бачимо навіть більш цікаву картину - при непоодинокі черзі команд Server Mode рівноцінна будь-якого рівню сегментування, крім 64, хоча на одиничному вона трохи краще за всіх.
В результаті геометричного усереднення показаних вище серверних навантажень по паттернам і черг запитів (без вагових коефіцієнтів) отримуємо, що для подібних завдань адаптивне сегментування найкраще, хоча 32 постійних сегмента відстають незначно, та й 16 сегментів теж виглядають в цілому непогано. Загалом, вибір Seagate цілком можна зрозуміти.
Що стосується патерну « робоча станція», Той тут Server Mode явно краще за всіх.
А оптимум для постійної сегментації знаходиться на рівні 16 сегментів.
Тепер - наші патерни для IOmeter, ближчі за призначенням настільним ПК, хоча безумовно показові і для enterprise-накопичувачів, оскільки і в «глибоко професійних» системах жорсткі диски левову частку часу зчитують і записують великі і маленькі файли, а також іноді копіюють файли. А оскільки характер звернень в даних патернах в даних патернах в тесті IOmeter (по випадковим адресами в межах усього обсягу диска) більш характерний саме для систем серверного класу, то і важливість цих патернів для досліджуваних дисків вище.
Читання великих файлів знову краще дається для Server Mode, за винятком незрозумілого провалу на QD \u003d 4. Однак невелика кількість великих сегментів явно краще для диска на цих операціях (що, в принципі, передбачувано і добре узгоджується з результатами для багатопотокового читання файлів, див. Вище).
спорадична запис великих файлів, навпаки, поки «не по зубах» інтелекту Server Mode, і тут вигідніше постійна сегментація на рівні 8-16 сегментів, як і при багатопотокової записи файлів, див. вище. Окремо відзначимо, що на цих операціях вкрай шкідливим є велике сегментування кеша - на рівні 64 сегментів. Однак воно виявляється корисним для операцій з читанням дрібними файлами при великій черзі запитів:
Думаю, саме це використовує Server Mode для вибору адаптивного режиму - вже дуже схожі їх графіки.
Разом з тим, під час запису дрібних файлів по випадковим адресами 64 сегмента знову провальними, а Server Mode тут поступається постійної сегментації з рівнем 8-16 сегментів на кеш, хоча видно старання Server Mode використовувати оптимальні настройки (Тільки з 32-64 сегментами на черзі 64 вийшла невдача;)).
Копіювання великих файлів - явна невдача Server Mode! Тут явно вигідніше сегментування з рівнем 16 (це оптимум, оскільки 8 і 32 гірше на черзі 4).
Що ж стосується копіювання дрібних файлів, то 8-16-32 сегмента тут практично рівноцінні, обганяючи 64 сегмента (як це не дивно), а Server Mode трохи «чудит».
За результатами геометричного усереднення даних для випадкового читання, запису і копіювання великих і дрібних файлів отримуємо, що найкращий в середньому результат дає постійне сегментування з рівнем всього 4 сегмента на кеш (тобто розміри сегментів більше 1,5 Мбайт!), Тоді як 8 і 16 сегментів приблизно рівноцінні і майже не відстали від 4 сегментів, а ось 64 сегмента явно протипоказані. Адаптивна Server Mode в середньому лише трохи поступилася постійній сегментації - програш одного відсотка навряд чи можна вважати помітним.
Залишається відзначити, що при імітації дефрагментації ми спостерігаємо приблизна рівність всіх рівнів постійної сегментації і невелику перевагу Server Mode (на той же 1%).
А в паттерне потокових читання-запису великими і дрібними блоками злегка вигідніше використання малої кількості сегментів, хоча знову відмінності у швидкодії конфігурацій кеш-пам'яті тут, як не дивно, гомеопатічни.
висновки
Провівши у другій частині нашого огляду більш детальне дослідження впливу сегментування кеш-пам'яті на швидкодію накопичувача Seagate Cheetah 15K.4 в різноманітних задачах, хочеться відзначити, що розробники недарма назвали режими кешування так, як вони їх назвали: в Server Mode дійсно нерідко проводиться адаптація сегментування кеш-пам'яті під виконувану задачу і це, часом, призводить до вельми непоганим результатами - особливо при виконанні «важких» завдань, серед яких і серверні патерни в Intel IOmeter, і тест High-End Disk WinMark 99, і випадкове читання дрібних блоків по всьому диску ... Разом з тим, нерідко вибір рівня сегментування кеш-пам'яті в Server Mode виявляється неоптимальним (і вимагає подальшої роботи щодо поліпшення критеріїв аналізу потоку команд хоста), і тоді вперед виходить Desktop Mode з фіксованим сегментированием на рівні 8, 16 або 32 сегментів на кеш. Причому, в залежності від типу завдання іноді вигідніше використовувати 16 і 32, а іноді - 8 або всього 4 сегмента пам'яті! Серед останніх - багатопотокових читання і запис (як випадкові, так і послідовні), «трекові» тести на зразок PCMark04 і потокові завдання з одночасним читанням і записом. Хоча «синтетика» на випадковий доступ при записі явно показує, що ефективність відкладеного запису (по довільним адресами) істотно знижується зі зменшенням числа сегментів. Тобто в наявності боротьба двох тенденцій - і саме тому в середньому ефективніше використовувати 16 або 32 сегмента на 8-мегабайтний буфер. При подвоєнні обсягу буфера можна передбачити, що вигідніше зберегти кількість сегментів на рівні 16-32, але за рахунок пропорційного збільшення ємності кожного сегмента середня продуктивність накопичувача може істотно підвищитися. Мабуть, навіть неефективне нині в більшості завдань сегментування кеша з 64 сегментами при подвоєнні обсяг буфера може виявитися дуже корисним, тоді як використання в цьому випадку 4 і навіть 8 сегментів стане малоефективним. Втім, дані висновки сильно залежать ще й від того, якими блоками операційна система і додатки воліють оперувати з накопичувачем, і файли якого розміру при цьому використовуються. Цілком можливо, що при зміні оточення оптимум сегментування кеш-пам'яті може зміститися в ту чи іншу сторону. Ну а ми побажаємо Seagate успіхів в оптимізації «інтелекту» Server Mode, яка, до певної міри, може згладити цю «сістемозавісімость» і «задачезавісімость», навчившись найкращим чином підбирати найоптимальніше сегментування в залежності від потоку команд хоста.
Якщо ви хочете дізнатися, що таке кеш-пам'ять жорсткого диска і як вона працює, ця стаття для вас. Ви дізнаєтеся, що це таке, які функції він виконує і як впливає на роботу пристрою, а також про переваги і недоліки кеша.
Поняття кеш-пам'яті жорсткого диска
Жорсткий диск сам по собі - досить неквапливе пристрій. У порівнянні з оперативною пам'яттю, жорсткий диск працює на кілька порядків повільніше. Цим же обумовлюється падіння продуктивності комп'ютера при нестачі оперативної пам'яті, так як недостача компенсується жорстким диском.
Отже, кеш-пам'ять жорсткого диска - це своєрідна оперативна пам'ять. Вона вбудована в вінчестер і служить буфером для прочитаної інформації і подальшої передачі його в систему, а також містить найбільш часто використовувані дані.
Розглянемо, для чого потрібна кеш-пам'ять жорсткого диска.
Як було зазначено вище, читання інформації з жорсткого диска відбувається досить повільно, так як рух головки і знаходження необхідного сектора займає багато часу.
Необхідно уточнити, що під словом "повільно" маються на увазі мілісекунди. А для сучасних технологій мілісекунда - це дуже багато.
Тому, як і кеш жорсткого диска зберігає в собі дані, фізично прочитані з поверхні диска, а також зчитує і зберігає в собі сектори, які ймовірно буде запитано пізніше.
Таким чином зменшується кількість фізичних звернень до накопичувача, при цьому збільшується продуктивність. Вінчестер може працювати, навіть якщо хост-шина не вільна. Швидкість передачі може збільшуватися в сотні разів при однотипних запитах.
Як працює кеш-пам'ять жорсткого диска
На цьому зупинимося докладніше. Ви вже приблизно уявляєте, для чого призначена кеш-пам'ять жорсткого диска. Тепер з'ясуємо, як вона працює.
Уявімо собі, що жорсткого диска приходить запит на зчитування інформації в 512 КБ з одного блоку. З диска береться і передається в кеш потрібна інформація, але разом із затребуваними даними заодно зчитується кілька сусідніх блоків. Це називається передвибірки. Коли надходить новий запит на диск, то мікроконтролер накопичувача спочатку перевіряє наявність цієї інформації в кеші і якщо він знаходить їх, то миттєво передає системі, не звертаючись до фізичної поверхні.
Так як пам'ять кеша обмежена, то найстаріші блоки інформації замінюються новими. Це кругової кеш або циклічний буфер.
Методи підвищення швидкості роботи жорсткого диска за рахунок буферної пам'яті
- Адаптивна сегментація. Кеш-пам'ять складається з сегментів з однаковими обсягами пам'яті. Так як розміри запитуваної інформації не можуть постійно бути однакового розміру, то багато сегментів кеша будуть використовуватися нераціонально. Тому виробники почали робити кеш-пам'ять з можливістю заміни розмірів сегментів і їх кількості.
- Предвибірки. Процесор вінчестера аналізує запитані раніше і запитувані на поточний момент дані. На основі аналізу він переносить з фізичної поверхні інформацію, яка з більшою часткою ймовірності буде запрошена в наступний момент часу.
- Контроль користувача. Більш просунуті моделі жорстких дисків дають можливість користувачеві контролювати виконувані операції в кеші. Наприклад: відключення кешу, встановлення розміру сегментів, перемикання функції адаптивної сегментації або відключення передвибірки.
Що дає пристрою більший обсяг пам'яті кешу
Тепер дізнаємося якими обсягами оснащують і що дає кеш-пам'ять в жорсткому диску.
Найчастіше можна зустріти вінчестери з об'ємом кеша в 32 і 64 МБ. Але залишилися ще й на 8 і 16 МБ. Останнім часом стали випускатися лише на 32 і 64 МБ. Значний прорив у швидкодії стався, коли замість 8 МБ стали використовувати 16 МБ. А між кешами об'ємом в 16 і 32 МБ особливої \u200b\u200bрізниці вже не відчувається, як і між 32 і 64.
Середньостатистичний користувач комп'ютера не помітить різниці в продуктивності вінчестерів з кешем в 32 і 64 МБ. Але варто зазначити, що кеш-пам'ять періодично відчуває значні навантаження, тому краще купувати вінчестер з більш високим обсягом кешу, якщо є фінансова можливість.
Основні переваги кеш-пам'яті
Кеш-пам'ять має багато переваг. Ми розглянемо лише основні з них:
Недоліки кеш-пам'яті
- Чи не збільшується швидкість роботи вінчестера, якщо дані записані на дисках випадковим чином. Це робить неможливим передвибірки інформації. Такої проблеми можна частково уникнути, якщо періодично проводити дефрагментацію.
- Буфер марний при читанні файлів, об'ємом більшим, ніж може поміститися в кеш-пам'ять. Так, при зверненні до файлу розміром в 100 МБ, кеш в 64 МБ буде марний.
додаткова інформація
Ви тепер знаєте, жорсткого диска і на що впливає. Що ще необхідно знати? В даний час існує новий тип накопичувачів - SSD (твердотільні). У них замість дискових пластин використовується синхронна пам'ять, як у флешках. Такі накопичувачі в десятки разів швидше за звичайні вінчестерів, тому наявність кеша марно. Але і такі накопичувачі мають свої недоліки. По-перше, ціна таких пристроїв збільшується пропорційно обсягу. По-друге, вони мають обмежений запас циклу перезапису елементів пам'яті.
Ще існують гібридні накопичувачі: твердотільний накопичувач зі звичайним жорстким диском. Перевагою є співвідношення високої швидкості роботи і великим об'ємом інформації, що зберігається з відносно низькою вартістю.
Вибір жорсткого диска для ПК є дуже відповідальним завданням. Адже він є основним сховищем як службової, так і вашої особистої інформації. У цьому матеріалі ми поговоримо про ключові характеристики HDD, на які варто звернути увагу при покупці магнітного накопичувача.
вступ
Купуючи комп'ютер, багато користувачів часто зосереджують свою увагу на характеристиках таких його комплектуючих, як монітор, процесор, відеокарта. А такий невід'ємний компонент будь-якого ПК, як жорсткий диск (в комп'ютерному сленгу - вінчестер), покупці нерідко набувають, керуючись лише його обсягом, практично нехтуючи іншими важливими параметрами. Проте, слід пам'ятати про те, що грамотний підхід до вибору жорсткого диска є однією з гарантій комфорту при подальшій роботі за комп'ютером, а також економії фінансових коштів, в яких ми так часто буваємо обмежені.
Жорсткий диск або накопичувач на жорстких магнтних дисках (НЖМД, HDD) є основним накопичувач даних в більшості сучасних комп'ютерів, На якому зберігається не тільки інформація, необхідна користувачеві, включаючи фільми, ігри, фотографії, музику, але і операційна система, а також усі встановлені програми. Тому-то, власне кажучи, до вибору жорсткого диска для комп'ютера слід ставитися з належною увагою. Пам'ятайте, що при виході з ладу будь-якого елемента ПК його можна замінити. Єдиний негативний момент в цій ситуації - додаткові фінансові витрати на ремонт або купівлю нової деталі. А ось поломка жорсткого диска, крім непередбачених витрат, може привести до втрати всієї вашої інформації, а так само необхідність в переустановлення операційної системи і всіх необхідних програм. Основною метою цієї статті є допомога починаючим користувачам ПК у виборі моделі жорсткого диска, яка б найкраще відповідала вимогам, що пред'являються конкретними «користувачами» до комп'ютера.
Перш за все, вам слід чітко визначитися, в який комп'ютерний пристрій буде встановлюватися вінчестер і для реалізації яких цілей планується цей пристрій використовувати. Виходячи з найбільш поширених завдань, ми можемо умовно розділити їх на кілька груп:
- Мобільний комп'ютер для загальних завдань (робота з документами, «серфінг» по просторах всесвітньої павутини, Обробки даних і роботи з програмами).
- Продуктивний мобільний комп'ютер для ігор і ресурсномістких завдань.
- Настільний комп'ютер для офісних завдань;
- Продуктивний настільний комп'ютер (робота з мультимедіа, ігри, обробка аудіо, відео та зображень);
- Мультимедіа плеєр і сховище даних.
- Для складання зовнішнього (портативного) накопичувача.
Відповідно до одного з перерахованих варіантів експлуатації комп'ютера можна почати підбирати по характеристикам відповідну модель жорсткого диска.
Форм-фактор
Форм-фактор - це фізичний розмір жорсткого диска. На сьогоднішній день, більшість накопичувачів для домашніх комп'ютерів має ширину 2,5 або 3,5 дюйма. Перші, які поменше, призначені для установки в ноутбуки, другі - в стаціонарні системні блоки. Звичайно, при бажанні 2,5-дюймовий диск можна встановити і в настільний ПК.
Існують і більш дрібні магнітні накопичувачі з розмірами 1,8 ", 1" і навіть 0,85 ". Але дані вінчестери поширені набагато менше і орієнтовані на специфічні пристрої, типу ультра-компактних комп'ютерів (UMPC), цифрових камер, КПК та інше обладнання, де дуже важливі малі габарити і вага комплектуючих. Про них в цьому матеріалі ми говорити не будемо.
Чим менше розмір диска, тим він легше і тим менше потрібно харчування для його роботи. Тому вінчестери форм-фактора 2,5 "майже повністю замінили 3,5-дюймові моделі в зовнішніх накопичувачах. Адже для роботи великих зовнішніх дисків потрібне додаткове живлення від електричної розетки, в той час як молодший побратим задовольняється лише харчуванням від портів USB. Так що якщо ви вирішили самостійно зібрати портативний накопичувач, то краще для цих цілей використовувати HDD розміром 2,5-дюйма. Це буде більш легке і компактне рішення, та й блок живлення з собою тягати не доведеться.
Що ж стосується установки 2,5-дюймових дисків в стаціонарний системний блок, То таке рішення виглядає неоднозначним. Чому? Читайте далі.
ємність
Однією з головних характеристик будь-якого накопичувача (в цьому плані вінчестер - не виняток) є його ємність (або обсяг), яка сьогодні у деяких моделей досягає вже чотирьох терабайт (в одному терабайте тисяча двадцять чотири Гб). Ще якихось 5 років тому подібний обсяг міг здатися фантастикою, проте нинішні збірки ОС, сучасне програмне забезпечення, відео і фотографії з високою роздільною здатністю, а так само тривимірні комп'ютерні відеоігри, маючи досить солідний «вага», потребують великої місткості вінчестера. Так, деяким сучасним іграм для нормального функціонування необхідно 12 і навіть більше гігабайт вільного простору на жорсткому диску, а півторагодинний фільм HD-якості може зажадати для зберігання і зовсім понад 20 Гб.
На сьогоднішній день ємність 2,5-дюймових магнітних носіїв коливається від 160 Гб до 1,5 Тб (найбільш поширені обсяги: 250 Гб, 320 Гб, 500 Гб, 750 Гб і 1 Тб). Диски розміром 3,5 "для десктопів більш ємкі і можуть зберігати від 160 Гб до 4 Тб даних (найбільш поширені обсяги: 320 Гб, 500 Гб, 1 Тб, 2 Тб і 3 Тб).
При виборі ємності HDD врахуйте одну важливу деталь - чим більший об'єм жорсткого диска, тим нижче ціна 1 Гб зберігання інформації. Наприклад, десктопний вінчестер на 320 Гб коштує 1600 рублів, на 500 Гб - 1650 рублів, а на 1 Тб - 1950 рублів. Вважаємо: в першому випадку вартість гігабайта зберігання даних становить 5 рублів (1600/320 \u003d 5), у другому - 3,3 рубля, а в третьому - 1,95 руб. Звичайно, така статистика не означає, що треба обов'язково купувати диск дуже великої місткості, але в даному прикладі дуже добре видно, що покупка 320-гігабайтного диска недоцільна.
Якщо ви плануєте використовувати комп'ютер в основному для вирішення офісних завдань, то вам з лишком вистачить вінчестера ємністю 250 - 320 Гб, а то і менше, якщо, звичайно, немає необхідності в зберіганні на комп'ютері величезних за обсягом архівів документації. У той же час, як ми зазначали вище, покупка жорсткого диска об'ємом нижче 500 Гб невигідна. Заощадивши від 50 до 200 рублів, в результаті ви отримуєте дуже високу вартість одного гігабайта зберігання даних. При цьому даний факт стосується дисків обох форм-факторів.
Хочете зібрати ігровий або мультимедійний ПК для роботи з графікою і відео, плануєте завантажувати на жорсткий диск нові фільми і музичні альбоми в великих кількостях? Тоді жорсткий диск краще вибирати обсягом не менше 1 Тб для настільного ПК і не менше 750 Гб для мобільного. Але, зрозуміло, остаточний розрахунок ємності вінчестера повинен відповідати конкретним потребам користувача і в даному випадку ми даємо тільки рекомендації.
Окремо варто відзначити системи для зберігання даних (NAS) і стали популярними мультимедіа плеєри. Як правило, в таке обладнання встановлюються великі диски 3,5 ", бажано з об'ємом не менше 2 Тб. Адже дані пристрої орієнтовані на зберігання великих обсягів даних, а значить, вінчестери, що встановлюються в них, повинні бути ємними з найбільш низькою ціною зберігання 1 Гб інформації.
Геометрія диска, пластини і щільність запису
При виборі жорсткого диска не слід сліпо орієнтуватися тільки на його загальну ємність, за принципом «чим більше, тим краще» .Існують і інші важливі характеристики, серед яких: щільність запису і число використовуваних пластин. Адже від цих чинників безпосередньо залежить не тільки обсяг вінчестера, а й швидкість запису / зчитування даних.
Зробимо невеликий відступ і скажемо кілька слів про конструктивні особливості сучасних накопичувачів на жорстких магнітних дисках. Запис даних в них здійснюється на алюмінієві або скляні диски, званими пластинами, які покриті феромагнітної плівкою. За запис і зчитування даних з однієї з тисяч концентричних доріжок, розташованих на поверхні пластин, відповідають зчитувальні головки, що розміщуються на спеціальних поворотних кронштейнах-позіционерамі, іноді званих «коромислами». Ця процедура відбувається без прямого (механічного) контакту між диском і головкою (вони знаходяться на відстані близько 7-10 нм один від одного), що забезпечує захист від можливих пошкоджень і тривалий термін служби пристрою. Кожна пластина має дві робочі поверхні і обслуговується двома головками (по одній на кожну сторону).
.jpg)
Для створення адресного простору, поверхня магнітних дисків розділяється на безліч кільцевих областей, званих доріжками. У свою чергу доріжки діляться на рівні відрізки - сектори. Через таку кільцевої структури, геометрія пластин, а точніше їх діаметр впливає на швидкості читання і запису інформації.
Ближче до зовнішнього краю диска доріжки мають більший радіус (велику довжину) і вміщують більшу кількість секторів, а значить, і більшу кількість інформації, яка може бути зчитана пристроєм за один оборот. Тому, на зовнішніх доріжках диска швидкість передачі даних більше, так як голівки, що зчитує в даній області долає за певний часовий проміжок більшу відстань, ніж на внутрішніх доріжках, які знаходяться ближче до центру. Таким чином, диски діаметром, рівним 3,5 дюйма, відрізняються більш високою продуктивністю, Ніж диски, у яких ця величина складає 2,5 дюйма.
Всередині жорсткого диска може розташовуватися відразу кілька пластин, на кожну з яких можна записати певний максимальний обсяг даних. Власне кажучи, цим і визначається щільність запису, яка вимірюється в гігабіта на квадратний дюйм (Гбіт / дюйм 2) або в гигабайтах на пластину (Гб). Чим більше ця величина, тим більше інформації поміщається на одній доріжці пластини, і тим швидше здійснюється запис, а також подальше зчитування інформаційних масивів (незалежно від того, яка швидкість обертання дисків).
Сумарний обсяг вінчестера складається з ємностей кожної з поміщених в нього пластин. Наприклад, що з'явився в 2007 році, перший комерційний накопичувач ємністю 1000 Гб (1Тб) мав цілих 5 пластин щільністю по 200 Гбайт кожна. Але технологічний прогрес не стоїть на місці і в 2011 році, завдяки вдосконаленню технології перпендикулярного запису, компанія Hitachi представила першу пластину ємністю 1 Тб, які повсюдно використовуються в сучасних жорстких дисках великого обсягу.
Зменшення кількості пластин в жорстких дисках несе в собі цілий ряд важливих переваг:
- Зниження часу зчитування даних;
- Зниження енергоспоживання і тепловиділення;
- Підвищення надійності та відмовостійкості;
- Зменшення маси і товщини;
- Зниження собівартості.
На сьогоднішній день на комп'ютерному ринку одночасно присутні моделі жорстких дисків, в яких використовуються пластини з різною щільністю запису. Це означає, що вінчестери одного і того ж обсягу можуть мати абсолютно різну кількість пластин. Якщо ви шукайте найбільш ефективне рішення, то краще вибирати HDD з найменшою кількістю магнітних пластин і високою щільністю запису. Але проблема в тому, що, практично ні в одному комп'ютерному магазині в описах характеристик дисків значення вищеописаних параметрів ви не знайдете. Більш того, ця інформація часто відсутня навіть на офіційних сайтах виробників. У підсумку, для звичайних пересічних користувачів, ці характеристики далеко не завжди бути визначальними при виборі жорсткого диска, через свою важкодоступність. Проте, перед покупкою ми рекомендуємо обов'язково розшукати значення даних параметрів, що дозволити підібрати вінчестер з найбільш прогресивними і сучасними характеристиками.
Швидкість обертання шпинделя
Швидкодія жорсткого диска безпосередньо залежить не тільки від щільності запису, але і від швидкості обертання магнітних дисків, розміщених в ньому. Всі пластини, що знаходяться всередині вінчестера жорстко кріпляться до його внутрішньої осі, званої шпинделем, і обертаються разом з нею, як єдине ціле. Чим швидше буде обертатися пластина, тим швидше знайдеться сектор, який слід прочитати.
У стаціонарних домашніх комп'ютерах знаходять застосування моделі жорстких дисків, що мають робочу частоту обертання 5400, 5900, 7200, або 10000 обертів на хвилину. Пристрої зі швидкістю обертання шпинделя, що становить 5400 об / хв, зазвичай функціонують тихіше своїх високошвидкісних «конкурентів» і мають незначне виділення тепла. Вінчестери з більш високими оборотами, в свою чергу, відрізняються кращою продуктивністю, але при цьому більш енерговитратних.
Для звичайного офісного ПК буде досить накопичувача, у якого швидкість обертання шпинделя дорівнює 5400 об / хв. Так само такі диски добре підходять для установки в мультимедійні плеєри або сховища даних, де важливу роль грає не стільки швидкість передачі інформації, скільки знижене енергоспоживання і тепловиділення.
В інших випадках, в переважній більшості, використовуються диски зі швидкістю обертання пластин 7200 об / хв. Це стосується як комп'ютерів середнього, так і топового класу. Використання HDD зі швидкістю обертання 10000 об / хв зустрічається порівняно рідко, так як такі моделі вінчестерів є дуже гучними і мають досить високу вартість зберігання одного гігабайта інформації. Більш того, останнім часом, користувачі все частіше вважають за краще використовувати замість продуктивних магнітних дисків, твердотільні накопичувачі.
У мобільному секторі, де царюють 2,5-дюймові диски, найбільш поширеною швидкістю обертання шпинделя є 5400 об / хв. Це й не дивно, так як для портативних пристроїв важливі невелике енергоспоживання і низький рівень нагріву деталей. Але не забули і про володарів продуктивних ноутбуків - на ринку існує великий вибір моделей зі швидкістю обертання 7200 об / хв і навіть кілька представників сімейства VelociRaptorсо швидкістю обертання 10000 об / хв. Хоча доцільність застосування останніх навіть в найпотужніших мобільних ПК знаходиться під великим сумнівом. На наш погляд, в разі необхідності установки дуже швидкої дискової підсистеми, тут краще звернути увагу на твердотільні накопичувачі.
інтерфейс підключення
Практично всі сучасні моделі, як маленьких, так і великих жорстких дисків підключаються до системних плат персональних комп'ютерів за допомогою послідовного інтерфейсу SATA (Serial ATA). Якщо ж у вас дуже старий комп'ютер, То можливий варіант підключення за допомогою паралельного інтерфейсу PATA (IDE). Але врахуйте, що асортимент таких вінчестерів в магазинах на сьогоднішній день дуже мізерний, так як їх виробництво практично повністю припинено.
Що ж стосується інтерфейсу SATA, то тут на ринку представлено 2 варіанти дисків: підключення через шину SATA II або SATA III. У першому варіанті максимальна швидкість передачі даних між диском і оперативною пам'яттю може становити 300 Мбайт / с (пропускна здатність шини до 3 Гбіт / с), а в другому - 600 Мбайт / с (пропускна здатність шини до 6 Гбіт / c). Так само у інтерфейсу SATA III варто відзначити кілька поліпшене керування живленням.
На практиці, для будь-яких класичних жорстких дисків «позаочі» вистачає пропускної здатності інтерфейсу SATA II. Адже навіть у самих продуктивних моделей HDD швидкість читання даних з пластин ледь перевищує показник в 200 Мбайт / c. Інша справа - твердотільні накопичувачі, де дані зберігатися не на магнітних пластинах, а у флеш-пам'яті, швидкість зчитування з якої в рази більше і може досягати величин понад 500 Мбайт / c.
Слід зазначити, що у всіх версіях інтерфейсу SATA збережена сумісність між собою на рівні протоколів обміну, роз'ємів і кабелів. Тобто вінчестер з інтерфейсом SATA III можна спокійно підключити до материнської плати через роз'єм SATA I, правда при цьому максимальна пропускна здатність диска обмежиться можливостями старішої ревізії і становитиме 150 Мбайт / с.
Буферна пам'ять (Кеш)
Буферна пам'ять - це швидка проміжна пам'ять (зазвичай стандартний тип оперативної пам'яті), що служить для нівелювання (згладжування) різниці між швидкостями читання, записи і передачі по інтерфейсу даних під час роботи диска. Кеш вінчестера може бути використаний для зберігання останніх лічених даних, але ще не переданих для обробки або тих даних, які можуть бути запитані повторно.
У попередньому розділі ми вже відзначали різницю між продуктивністю жорсткого диска і пропускною спроможністю інтерфейсу. Саме цим фактом і зумовлена \u200b\u200bнеобхідність транзитного сховища в сучасних вінчестерах. Таким чином, поки відбувається запис або зчитування даних з магнітних пластин, система для своїх потреб може використовувати інформацію, що зберігається в кеші, які не простоюючи в очікуванні.
Величина буфера обміну у сучасних жорстких дисків, виконаних у форм-факторі 2,5 ", може бути 8, 16, 32 або 64 Мб. У старших 3,5-дюймових побратимів максимальне значення буферної пам'яті досягає вже 128 Мб. У мобільному секторі найбільш поширені диски з кешем 8 і 16 Мб. Серед вінчестерів для настільних ПК найпоширенішими обсягами буфера є 32 і 64 Мб.
Чисто теоретично, кеш більшого розміру, Повинен забезпечувати дискам більшу продуктивність. Але на практиці це далеко не завжди так. Існують різні операції з диском, при яких буфер обміну практично не впливає на продуктивність вінчестера. Наприклад, це може відбуватися при послідовному читанні даних з поверхні пластин або при роботі з файлами великого розміру. Крім цього, на ефективність роботи кеша впливають алгоритми, здатні запобігати помилкам при роботі з буфером. І тут диск з більш маленьким кешем, але просунутими алгоритмами його роботи, може виявитися продуктивніше конкурента, що має більший буфер обміну.
Таким чином, гнатися за максимальним обсягом буферної пам'яті не варто. Тим більше якщо за велику ємність кеша потрібно відчутно переплачувати. До того ж, виробники намагаються самі оснащувати свої продукти найбільш ефективним об'ємом кеша, виходячи з класу і характеристик певних моделей дисків.
Інші характеристики
У висновку давайте коротко розглянемо деякі залишилися характеристики, які вам можуть попастися в описах жорстких дисків.
Надійність або середній час напрацювання на відмову ( MTBF) - середня тривалість роботи вінчестера до його першої поломки або виникнення потреби в ремонті. Вимірюється зазвичай в годиннику. Даний параметр дуже важливий для дисків, що використовуються в серверних станціях або файлових сховищах, а так само в складі RAID-масивів. Як правило, у спеціалізованих магнітних накопичувачів середній час напрацювання становить від 800 000 до 1 000 000 годин (наприклад, диски серії RED у компанії WD або серії Constellation у компанії Seagate).
Рівень шуму - шум, створюваний елементами жорсткого диска при його роботі. Вимірюється в децибелах (дБ). В основному складається з шуму, що виникає при позиціонуванні головок (потріскування) і шуму від обертання шпинделя (шелест). Як правило, чим менше швидкість обертання шпинделя, тим тихіше працює вінчестер. Тихим жорсткий диск можна назвати, якщо його рівень шуму становить нижче 26 дБ.
Споживання енергії - важливий параметр для дисків, що встановлюються в мобільні пристрої, Де цінується великий час автономної роботи. Так само від споживання енергії безпосередньо залежить і тепловиділення вінчестера, що так само важливо для портативних ПК. Як правило, рівень споживання енергії вказується виробником на кришці диска, але сліпо довіряти цим цифрам не варто. Дуже часто вони далекі від дійсності, так що якщо ви дійсно хочете з'ясувати енергоспоживання тієї чи іншої моделі диска, то краще пошукати в інтернеті результати незалежних тестувань.
Час довільного доступу - середній час, за яке виконується позиціонування голівки, що зчитує диска над довільним ділянкою магнітної пластини, яка вимірюється в мілісекундах. Дуже важливий параметр, що впливає на продуктивність вінчестера в цілому. Чим менше час позиціонування, тим швидше на диск будуть записані або прочитані з нього дані. Може становити від 2,5 мс (у деяких моделей серверних дисків) до 14 мс. В середньому у сучасних дисків для персональних комп'ютерів цей параметр коливається від 7 до 11 мс. Хоча зустрічаються і дуже швидкі моделі, наприклад, WD Velociraptor із середнім часом довільного доступу 3,6 мс.
висновок
На закінчення хотілося б сказати кілька слів про все більш набирають популярність гібридних магнітних накопичувачах (SSHD). Пристрої подібного типу поєднують в собі звичайний жорсткий диск (HDD) і твердотільний накопичувач (SSD) невеликого розміру, який виступає в якості додаткової кеш-пам'яті. Таким чином, розробники намагаються використовувати разом основні переваги двох технологій - велику ємність магнітних пластин і швидкодія флеш-пам'яті. При цьому вартість гібридних дисків набагато нижче, ніж у новомодних SSD, і трохи вище, ніж у звичайних HDD.
Незважаючи на перспективність даної технології, поки що накопичувачі SSHD на ринку жорстких дисків представлені дуже слабо лише невеликою кількістю моделей у форм-факторі 2,5 дюйма. Найбільшу активність в цьому сегменті проявляє компанія Seagate, хоча конкуренти Western Digital (WD) і Toshiba так само вже представили свої гібридні рішення. Все це залишає надії, що ринок SSHD жорстких дисків буде розвиватися, і ми найближчим часом побачимо в продажу нові моделі подібних пристроїв не тільки для мобільних комп'ютерів, Але і для настільних ПК.
На цьому ми закінчуємо наш огляд, де ми розглянули всі основні характеристики комп'ютерних жорстких дисків. Сподіваємося, що виходячи з цього матеріалу, ви зможете підібрати собі вінчестер для будь-яких цілей з відповідними їм оптимальними параметрами.
