O que é o cache do disco rígido e como ele funciona

Os PCs são máquinas complexas, compostas por dezenas de componentes menores, todos trabalhando juntos. O cache de disco rígido também é conhecido como buffer de disco. Como você pode ou não saber, todas as partes do seu computador funcionam juntas para afetar o resultado dos seus processos. A eficiência e a condição do seu disco rígido podem causar danos ao seu computador. Para executar lentamente ou suavemente, dependendo se. Existem muitos problemas que precisam ser resolvidos. E cada parte do disco rígido tem uma função diferente para ajudar o seu computador a funcionar sem problemas. Lembre-se de que cada parte, embora individual, é igualmente importante para a funcionalidade do seu dispositivo.

Qualquer pessoa que já trabalhou com hardware de PC está familiarizado com as principais especificações do disco rígido. Como capacidade, velocidades de leitura / gravação e velocidades de rotação do prato. No entanto, existe um recurso e menos conhecido. E pode afetar a velocidade do seu disco rígido: o tamanho do seu cache. Vamos dar uma olhada rápida no que é o cache do disco rígido e como ele funciona.

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Cache de disco rígido:

Como é um buffer literal que funciona no disco rígido. Basicamente, ele tenta servir e usar memória temporária para o seu disco rígido, uma vez que escreve simultaneamente notas de armazenamento permanente nas travessas giratórias. Com esse nome, seu propósito fica um pouco mais claro. Ele atua como uma memória temporária para o disco rígido enquanto lê e grava dados no armazenamento permanente nas placas.

A razão da existência do cache é que os discos rígidos têm controladores pequenos e microscópicos que o ajudam a processar dados e conteúdo de uma determinada maneira. Ele filtra o que entra e sai da unidade, como os rins filtram o que entra e sai do corpo. O cache é o que funciona com esses microcontroladores para manter a memória temporariamente. Porque é processado permanentemente. Você pode pensar no cache de um disco rígido como sendo uma RAM específica para o disco rígido.

Você também pode pensar nisso como um vídeo em buffer. Todo mundo já lidou com o streaming de um vídeo em uma conexão lenta. O reprodutor de vídeo espera antes ou durante a reprodução para coletar mais dados para que possa continuar reproduzindo o vídeo com mais suavidade no futuro. O cache do disco rígido permite que o disco rígido faça a mesma coisa enquanto lê ou grava dados.

Como funciona:

De acordo com o design dos discos rígidos em seu PC, os discos lêem e gravam dados. Para fazer isso, os discos devem extrair dados de seus pratos. Na maioria dos casos, o usuário do respectivo computador realiza cerca de duas tarefas simultaneamente. Portanto, os discos rígidos do mesmo computador funcionam com base nos mesmos dados (comandos) repetidamente. Se o disco rígido extrair os mesmos dados dos pratos repetidamente, sua carga de trabalho aumentará desnecessariamente.

Isso torna o disco rígido para ler ou gravar dados mais lento do que a expectativa do usuário. No entanto, quando o cache do disco rígido está instalado, ele armazena comandos frequentes e repetidos em nome do disco rígido. Portanto, o disco rígido não precisa puxar os dados frequentemente das placas. Os mesmos dados já estão armazenados no cache e processados ​​mais rapidamente do que no disco rígido. Como resultado, a velocidade do processo de gravação / leitura de dados aumentará.

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Leitura à frente e atrás:

Normalmente, um disco rígido não apenas coleta os dados de que precisa. Ele também lê os dados ao seu redor. Os discos rígidos não são eficientes. O sistema de pratos giratórios e cabeçotes de leitura / gravação é inerentemente limitado por depender de peças móveis físicas. As peças móveis são muito mais lentas do que as totalmente eletrônicas. Portanto, os discos rígidos tentam compensar adivinhando.

Ao executar uma leitura do disco, o braço do disco move a leitura à frente e atrás para (ou perto) da trilha correta e, após algum tempo de acomodação, o cabeçote de leitura começa a pegar bits. Normalmente, os primeiros setores a serem lidos não são os solicitados pelo sistema operacional. O computador embutido do disco normalmente salva esses setores não solicitados no buffer do disco, no caso de o sistema operacional solicitá-los mais tarde.

Quando um usuário ou programa faz uma solicitação de dados. Em seguida, o disco rígido puxa esses dados e os dados ao seu redor no prato e os armazena no buffer. Como há uma probabilidade decente de que os dados ao redor sejam semelhantes, a unidade aposta que o usuário ou processo que solicitou os dados iniciais também solicitará os dados ao redor em breve.

Fluxo de dados noturno:

Existem várias etapas diferentes para recuperar dados de um disco rígido. Cada um deles leva seu tempo. E é raro que eles se sincronizem. A transferência do disco rígido via SATA geralmente se move muito mais rápido do que a unidade pode ler e gravar dados nos pratos. SATA (abreviado de Anexo Serial AT ) é uma interface de barramento de computador que conecta adaptadores de barramento de host a dispositivos de armazenamento em massa, como unidade de disco rígido, unidades ópticas e unidades de estado sólido.

De qualquer forma, indo direto ao ponto, usamos principalmente buffer de disco para equilibrar esse fluxo de dados e tornar o processo muito mais fácil.

Minimize o tempo de espera enquanto escreve:

Novamente, os discos rígidos são lentos. Eles são provavelmente a parte mais lenta de qualquer computador por causa de suas partes físicas móveis. Gravar dados geralmente é especialmente doloroso.

O cache ajuda a acelerar a escrita ao mentir para o resto do computador. Quando um sistema grava dados no cache, ele deve, em algum ponto, gravar esses dados também no armazenamento de apoio. O tempo desta gravação é controlado pelo que é conhecido como política escrita

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Um disco rígido levará os dados para o cache e começará a gravá-los. Em vez de esperar para gravar todos os dados nas placas, a unidade sinaliza de volta para o resto do computador que gravou todos os dados. O computador continua enviando mais dados ou segue em frente, acreditando que o processo está concluído. De qualquer forma, isso permite que o computador como um todo prossiga para a próxima tarefa.

Enquanto o disco rígido tenta cumprir sua promessa de gravar os dados, ele pode perdê-los. Se o computador for desligado repentinamente. Então, todos os dados pendentes armazenados no cache desaparecerão. O cache, como a RAM, é um armazenamento volátil.

Acelere seu disco rígido:

O cache não equivale diretamente a um desempenho mais rápido da unidade em tarefas únicas. não é como se isso pudesse fazer a unidade funcionar mais rápido. Ter um buffer de disco pode fazer. No entanto, permite que o disco rígido funcione com muito mais eficiência.

Os servidores são outro espaço onde ter cache em discos rígidos é muito importante. Os discos rígidos de servidor sempre farão várias coisas. Pense em um banco de dados por trás de um site. Cada vez que um usuário nesse site conclui uma ação que o site deve armazenar ou registrar, o site acessa e grava no banco de dados. Sempre que alguém visualiza esse site, ele o lê do banco de dados. Seria raro que as unidades que armazenam esse banco de dados não executassem várias tarefas simultaneamente.

O Cache é SSDS:

Um cache SSD é quando você utiliza parte ou a totalidade de um SSD como um cache (com um mínimo de 18,6 GBs). Portanto, cache de SSD, também conhecido como cache de flash , é o processo de armazenamento de dados temporários nos chips de memória flash do SSD. E como os SSDs usam células de memória flash NAND rápidas, as solicitações de dados e o desempenho geral de computação serão dramaticamente mais rápidos. A maioria dos SSDs usa um sistema de cache. Enquanto o cache em discos rígidos se comporta como RAM, o cache em unidades de estado sólido é, na verdade, DRAM. É muito mais rápido e acompanha o ritmo das próprias unidades.

Mesmo que os SSDs sejam muito mais rápidos do que seus equivalentes baseados em disco, o cache ainda oferece benefícios. No entanto, se você já está usando um SSD como seu único meio de armazenamento, então você realmente não tem a ganhar nada com o cache de SSD.

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Existem diferentes tipos de cache SSD que podem ser usados, o que beneficia diferentes circunstâncias, respectivamente:

• 1, Escreva em torno do cache SSD
• 2, Write back SSD caching
• 3, escrever através de cache SSD

Comprando uma unidade:

Portanto, o cache obviamente importa. O cache provavelmente não importa tanto quanto as especificações da unidade primária, mas você ainda deve levar isso em consideração. Se você deseja que sua unidade faça multitarefa e execute constantemente, você deve procurar por um tamanho de cache maior. Isso vai lhe trazer o maior benefício. Os usuários domésticos que procuram uma unidade de armazenamento que só acessarão ocasionalmente não precisam se preocupar tanto com isso. Para drives de estado sólido, as águas são um pouco mais turvas, mas ainda vale a pena considerar o cache em seu processo de decisão. Outros fatores podem facilmente ofuscar isso, no entanto.

Espero que você obtenha suas respostas a partir deste artigo.

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