Čvrsti disk (hard disk, HDD) je jedan od veoma važnih delova računara. Uostalom, ako se pokvari procesor, video kartica itd. Žalite samo zbog gubitka novca nova kupovina, ako vam se hard disk pokvari, rizikujete da izgubite nepovratno važne podatke. Također iz hard disk Brzina računara u celini takođe zavisi. Hajde da shvatimo kako odabrati pravi hard disk.

Zadaci tvrdog diska

Zadatak čvrstog diska unutar računara je da vrlo brzo pohranjuje i preuzima informacije. Čvrsti disk je nevjerovatan izum kompjuterske industrije. Koristeći zakone fizike, ovaj mali uređaj pohranjuje gotovo neograničenu količinu informacija.

Tip tvrdog diska

IDE - zastarjeli hard diskovi se koriste za povezivanje sa starim matičnim pločama.

SATA - zamijenjen IDE hard diskove i ima veću brzinu prijenosa podataka.

SATA interfejsi su različiti modeli, međusobno se razlikuju po brzini razmjene podataka i podršci različite tehnologije:

• SATA ima brzinu prijenosa do 150Mb/s.
• SATA II - ima brzinu prijenosa do 300Mb/s
• SATA III - ima brzinu prijenosa do 600Mb/s

SATA-3 se počeo proizvoditi ne tako davno, od početka 2010. godine. Prilikom kupovine takvog tvrdog diska morate obratiti pažnju na godinu proizvodnje vašeg računara (bez nadogradnje, ako je niži od ovog datuma, onda vam ovaj tvrdi disk neće odgovarati); HDD - SATA, SATA 2 imaju iste konektore za povezivanje i međusobno su kompatibilni.

Kapacitet tvrdog diska

Najčešći tvrdi diskovi koje većina korisnika koristi kod kuće imaju kapacitet od: 250, 320, 500 gigabajta. Ima ih još manje, ali 120, 80 gigabajta su sve rjeđe i više ih nema u prodaji. Za mogućnosti skladištenja je vrlo puno informacija Postoje čvrsti diskovi od 1, 2, 4 terabajta.

Brzina tvrdog diska i keš memorija

Prilikom odabira tvrdog diska važno je obratiti pažnju na njegovu radnu brzinu (brzinu vretena). Od toga će zavisiti brzina čitavog računara. Uobičajene brzine diska su 5400 i 7200 o/min.

Volumen međumemorije (keš memorija) - fizički tvrda memorija disk. Postoji nekoliko veličina takve memorije: 8, 16, 32, 64 megabajta. Što je veća brzina RAM-a čvrstog diska, to će biti veća brzina prenosa podataka.

U zaključku

Prije kupovine provjerite koji hard disk je prikladan za vašu matičnu ploču: IDE, SATA ili SATA 3. Gledamo karakteristike brzine rotacije diska i količinu bafer memorije, to su glavni pokazatelji na koje trebate obratiti pažnju. Gledamo i proizvođača i zapreminu koja vam odgovara.

Želimo vam srećnu kupovinu!

Podijelite svoj izbor u komentarima, to će pomoći drugim korisnicima da naprave pravi izbor!



xn----8sbabec6fbqes7h.xn--p1ai

Administracija sistema i još mnogo toga

Korišćenje keš memorije povećava performanse bilo kog čvrstog diska, smanjujući broj fizičkih pristupa disku, a takođe omogućava da hard disk radi čak i kada je glavna magistrala zauzeta. Većina modernih diskova ima veličinu keš memorije od 8 do 64 megabajta. Ovo je čak i više od kapaciteta hard diska prosječnog računara iz devedesetih godina prošlog vijeka.

Uprkos činjenici da keš memorija povećava brzinu drajva u sistemu, ona takođe ima svoje nedostatke. Za početak, keš uopće ne ubrzava disk tijekom nasumičnih zahtjeva za informacijama koje se nalaze na različitim krajevima ploče, jer kod takvih zahtjeva nema smisla unaprijed dohvaćati. Takođe, predmemorija nimalo ne pomaže pri čitanju velikih količina podataka, jer obično je prilično mali, na primjer, kada kopirate datoteku od 80 megabajta, sa uobičajenim baferom od 16 megabajta u naše vrijeme, samo nešto manje od 20% kopiranog fajla će stati u keš memoriju.

Uprkos činjenici da keš memorija povećava brzinu drajva u sistemu, ona takođe ima svoje nedostatke. Za početak, keš uopće ne ubrzava disk tijekom nasumičnih zahtjeva za informacijama koje se nalaze na različitim krajevima ploče, jer kod takvih zahtjeva nema smisla unaprijed dohvaćati. Takođe, nimalo ne pomaže pri čitanju velikih količina podataka, jer... obično je prilično mala. Na primjer, kada kopirate datoteku od 80 megabajta, sa baferom od 16 megabajta koji je uobičajen danas, samo nešto manje od 20% kopirane datoteke će stati u keš memoriju.

Posljednjih godina proizvođači tvrdi diskovi značajno povećali kapacitet keš memorije u svojim proizvodima. Čak i kasnih 90-ih, 256 kilobajta je bio standard za sve diskove, a samo vrhunski uređaji su imali 512 kilobajta keš memorije. Trenutno je keš memorija od 8 megabajta postala de facto standard za sve diskove, dok najproduktivniji modeli imaju kapacitet od 32 ili čak 64 megabajta. Dva su razloga zašto je bafer diska rastao tako brzo. Jedan od njih je nagli pad cijena sinhronih memorijskih čipova. Drugi razlog je uvjerenje korisnika da će udvostručenje ili čak četverostruko povećanje veličine keša u velikoj mjeri utjecati na brzinu pogona.

Veličina keš memorije čvrstog diska, naravno, utiče na brzinu drajva u operativnom sistemu, ali ne onoliko koliko korisnici zamišljaju. Proizvođači iskorištavaju vjeru korisnika u veličinu keša, a u reklamnim brošurama daju glasne izjave o tome da je veličina keš memorije četiri puta veća u odnosu na standardni model. Međutim, upoređujući isti hard disk sa veličinama bafera od 16 i 64 megabajta, ispada da ubrzanje rezultira nekoliko posto. čemu ovo vodi? Štaviše, samo vrlo velika razlika u veličinama keš memorije (na primjer, između 512 kilobajta i 64 megabajta) značajno će utjecati na brzinu pogona. Takođe morate imati na umu da je veličina bafera čvrstog diska u poređenju sa memorijom računara prilično mala, a često i „softverska“ keš memorija, odnosno posredni bafer koji operativni sistem organizuje za operacije keširanja sa sistem datoteka i nalazi se u memoriji računara.

Srećom, postoji brži način da keš radi: računar upisuje podatke u drajv, oni idu u keš memoriju i disk odmah odgovara sistemu da je upisivanje završeno; računar nastavlja da radi, verujući da je drajv bio u stanju da vrlo brzo upiše podatke, dok je drajv „prevario“ računar i samo upisao potrebne podatke u keš memoriju, a tek onda počeo da ih upisuje na disk. Ova tehnologija se zove back-caching.

Zbog ovog rizika, neke radne stanice se uopće ne keširaju. Moderni diskovi vam omogućavaju da onemogućite način keširanja pisanja. Ovo je posebno važno u aplikacijama u kojima je tačnost podataka veoma kritična. Jer ovaj tip Dok keširanje uvelike povećava brzinu pogona, oni obično pribjegavaju drugim metodama koje smanjuju rizik od gubitka podataka zbog nestanka struje. Najčešći način je povezivanje računara sa jedinicom neprekidno napajanje. Osim toga, svi moderni diskovi imaju funkciju “flush write cache” koja prisiljava disk da upiše podatke iz keša na površinu, ali sistem mora izvršiti ovu naredbu slijepo, jer još uvijek ne zna da li postoje podaci u kešu ili ne. Svaki put kada se napajanje isključi, moderni operativni sistemi šalju ovu komandu na hard disk, zatim se šalje naredba za parkiranje glava (iako se ova komanda ne može poslati, pošto svaki moderni disk automatski parkira glave kada napon padne ispod maksimalno dozvoljeni nivo) i tek nakon toga se računar isključuje. Ovo garantuje sigurnost korisničkih podataka i pravilno gašenje tvrdog diska.

sysadminstvo.ru

Keš memorija čvrstog diska

05.09.2005

Svi moderni diskovi imaju ugrađenu keš memoriju, koja se naziva i bafer. Svrha ove keš memorije se razlikuje od predmemorije procesora. Funkcija keš memorije je baferovanje između brzih i sporih uređaja. U slučaju tvrdih diskova, keš memorija se koristi za privremeno pohranjivanje rezultata posljednjeg čitanja s diska, kao i za prethodno preuzimanje informacija koje se mogu zatražiti nešto kasnije, na primjer, nekoliko sektora nakon trenutno traženog sektora.

Korišćenje keš memorije povećava performanse bilo kog čvrstog diska, smanjujući broj fizičkih pristupa disku, a takođe omogućava da hard disk radi čak i kada je glavna magistrala zauzeta. Većina modernih diskova ima veličinu keš memorije od 2 do 8 megabajta. Međutim, najnapredniji SCSI drajvovi imaju kapacitet keš memorije od 16 megabajta, što je čak i više od prosečnog računara devedesetih godina prošlog veka.

Treba napomenuti da kada neko govori o keš memoriji na disku, najčešće se misli ne baš na keš memoriju čvrstog diska, već na određeni bafer koji dodeljuje operativni sistem kako bi se ubrzale procedure čitanja i pisanja u ovom konkretnom operativnom sistemu.

Razlog zašto je keš čvrstog diska toliko važan je velika razlika između brzine samog tvrdog diska i brzine interfejsa tvrdog diska. Prilikom traženja sektora koji nam je potreban, prođu čitave milisekunde, jer vrijeme se troši na pomicanje glave, čekajući željeni sektor. U modernim personalnim računarima čak i jedna milisekunda je mnogo. Na tipičnom IDE/ATA drajvu, vrijeme koje je potrebno za prijenos 16-kilobajtnog bloka podataka iz keš memorije u računar je stotinama puta brže od vremena koje je potrebno da se pronađe i pročita sa površine. Zbog toga svi čvrsti diskovi imaju internu keš memoriju.

Druga situacija je pisanje podataka na disk. Pretpostavimo da trebamo napisati isti blok podataka od 16 kilobajta, koji ima keš memoriju. Čvrsti disk trenutno prenosi ovaj blok podataka u internu keš memoriju i javlja sistemu da je ponovo slobodan za zahteve, dok istovremeno upisuje podatke na površinu magnetnih diskova. U slučaju sekvencijalnog čitanja sektora sa površine, keš više ne igra veliku ulogu, jer Brzine sekvencijalnog čitanja i brzine interfejsa u ovom slučaju su približno iste.

Opći koncepti rada keš memorije tvrdog diska

Najjednostavniji princip rada keša je pohranjivanje podataka ne samo traženog sektora, već i nekoliko sektora nakon njega. U pravilu se čitanje s tvrdog diska ne događa u blokovima od 512 bajtova, već u blokovima od 4096 bajtova (klaster, iako veličina klastera može varirati). Keš memorija je podijeljena na segmente, od kojih svaki može pohraniti jedan blok podataka. Kada se pojavi zahtjev za tvrdi disk, kontroler disk jedinice prvo provjerava da li se traženi podaci nalaze u keš memoriji i, ako je tako, odmah ih servira računaru bez fizičkog pristupa površini. Ako u keš memoriji nije bilo podataka, oni se prvo čitaju i unose u keš memoriju, a tek nakon toga se prenose na računar. Jer Veličina keš memorije je ograničena; Obično se najstariji komad zamjenjuje novim. Ovo se zove kružni bafer ili kružni keš.

Kako bi povećali performanse pogona, proizvođači su smislili nekoliko metoda za povećanje radne brzine pomoću keš memorije:

1. Adaptivna segmentacija. Keš memorija je obično podijeljena na segmente iste veličine. Budući da zahtjevi mogu imati različite veličine, to dovodi do nepotrebne potrošnje keš blokova, jer jedan zahtjev će biti podijeljen na segmente fiksne dužine. Mnogi moderni pogoni dinamički mijenjaju veličinu segmenta otkrivanjem veličine zahtjeva i prilagođavanjem veličine segmenta specifičnom zahtjevu, čime se povećava efikasnost i povećava ili smanjuje veličina segmenta. Broj segmenata se također može promijeniti. Ovaj zadatak je složeniji od operacija sa segmentima fiksne dužine i može dovesti do fragmentacije podataka unutar keša, povećavajući opterećenje mikroprocesora tvrdog diska.
2. Prethodno uzorkovanje. Mikroprocesor hard diska na osnovu analize traženih podataka u sadašnji trenutak i zahteva u prethodnim vremenima, učitava u keš podatke koji još nisu bili zatraženi, ali postoji velika verovatnoća da je tako. Najjednostavniji slučaj prethodnog dohvaćanja je učitavanje dodatnih podataka u keš koji se nalazi malo dalje od trenutno traženih podataka, jer statistički je vjerovatnije da će se kasnije tražiti. Ako je algoritam prethodnog preuzimanja ispravno implementiran u firmver diska, to će povećati brzinu njegovog rada u različitim sistemima datoteka i sa razne vrste podaci.
3. Kontrola korisnika. Visokotehnološki čvrsti diskovi imaju skup komandi koje omogućavaju korisniku da precizno kontroliše sve operacije keša. Ove naredbe uključuju sljedeće: omogućavanje i onemogućavanje keš memorije, kontrolu veličine segmenata, omogućavanje i onemogućavanje prilagodljive segmentacije i prethodnog dohvaćanja, itd.

Uprkos činjenici da keš memorija povećava brzinu drajva u sistemu, ona takođe ima svoje nedostatke. Za početak, keš uopće ne ubrzava disk tijekom nasumičnih zahtjeva za informacijama koje se nalaze na različitim krajevima ploče, jer kod takvih zahtjeva nema smisla unaprijed dohvaćati. Takođe, predmemorija nimalo ne pomaže pri čitanju velikih količina podataka, jer obično je prilično mali, na primjer, kada kopirate datoteku od 10 megabajta, sa uobičajenim baferom od 2 megabajta u naše vrijeme, samo nešto manje od 20% kopiranog fajla će stati u keš memoriju.

Zbog ovih i drugih karakteristika keš memorije, ne ubrzava pogon onoliko koliko bismo željeli. Dobitak brzine koji daje ne zavisi samo od veličine bafera, već i od algoritma za rad sa kešom mikroprocesora, kao i od tipa fajlova sa kojima se radi u trenutno. I, po pravilu, vrlo je teško otkriti koji se algoritmi keš memorije koriste u određenom pogonu.

Na slici je prikazan keš čip Seagate Barracuda disk jedinice; on ima kapacitet od 4 megabita ili 512 kilobajta.

Keširanje operacija čitanja i pisanja

Uprkos činjenici da keš memorija povećava brzinu drajva u sistemu, ona takođe ima svoje nedostatke. Za početak, keš uopće ne ubrzava disk tijekom nasumičnih zahtjeva za informacijama koje se nalaze na različitim krajevima ploče, jer kod takvih zahtjeva nema smisla unaprijed dohvaćati. Takođe, nimalo ne pomaže pri čitanju velikih količina podataka, jer... obično je prilično mala. Na primjer, kada kopirate datoteku od 10 megabajta, sa uobičajenim baferom od 2 megabajta u naše vrijeme, samo nešto manje od 20% kopirane datoteke će stati u keš memoriju.

Zbog ovih karakteristika keš memorije ne ubrzava pogon onoliko koliko bismo željeli. Dobitak brzine koji pruža zavisi ne samo od veličine bafera, već i od algoritma za rad sa kešom mikroprocesora, kao i od tipa fajlova sa kojima se trenutno radi. I, po pravilu, vrlo je teško otkriti koji se algoritmi keš memorije koriste u određenom pogonu.

Posljednjih godina proizvođači tvrdih diskova značajno su povećali kapacitet keš memorije svojih proizvoda. Čak i kasnih 90-ih, 256 kilobajta je bio standard za sve diskove, a samo vrhunski uređaji su imali 512 kilobajta keš memorije. Trenutno je keš memorija od 2 MB postala de facto standard za sve diskove, dok najproduktivniji modeli imaju kapacitet od 8 ili čak 16 MB. U pravilu se 16 megabajta nalazi samo na SCSI diskovima. Dva su razloga zašto je bafer diska rastao tako brzo. Jedan od njih je nagli pad cijena sinhronih memorijskih čipova. Drugi razlog je uvjerenje korisnika da će udvostručenje ili čak četverostruko povećanje veličine keša u velikoj mjeri utjecati na brzinu pogona.

Veličina keš memorije čvrstog diska, naravno, utiče na brzinu drajva u operativnom sistemu, ali ne onoliko koliko korisnici zamišljaju. Proizvođači iskorištavaju vjeru korisnika u veličinu keša, a u reklamnim brošurama daju glasne izjave o tome da je veličina keš memorije četiri puta veća u odnosu na standardni model. Međutim, upoređujući isti hard disk sa veličinama bafera od 2 i 8 megabajta, ispada da ubrzanje rezultira nekoliko procenata. čemu ovo vodi? Štaviše, samo vrlo velika razlika u veličinama keš memorije (na primjer, između 512 kilobajta i 8 megabajta) značajno će utjecati na brzinu pogona. Takođe morate imati na umu da je veličina bafera čvrstog diska u poređenju sa memorijom računara prilično mala, a često veći doprinos radu drajva daje „softverska” keš memorija, odnosno posredni bafer koji organizuje operativni sistem za keširanje operacija sa sistemom datoteka i nalazi se u memoriji računara.

Keširanje čitanja i keširanje pisanja su na neki način slični, ali također imaju mnogo razlika. Obje ove operacije imaju za cilj povećanje ukupnih performansi pogona: ovo su međuspremnici brz kompjuter i mehanika sporog pogona. Glavna razlika između ovih operacija je u tome što jedna od njih ne mijenja podatke na disku, dok druga to mijenja.

Bez keširanja, svaka operacija pisanja bi rezultirala zamornim čekanjem da se glave pomaknu na pravo mjesto i da podaci budu upisani na površinu. Rad sa računarom bi bio nemoguć: kao što smo ranije spomenuli, ova operacija na većini čvrstih diskova trajala bi najmanje 10 milisekundi, što je mnogo sa stanovišta rada računara u celini, jer bi mikroprocesor računara morao da čeka za ovih 10 milisekundi svaki put kada se informacije upisuju na tvrdi disk. Najupečatljivije je da postoji upravo ovaj način rada sa kešom, kada se podaci istovremeno upisuju i u keš i na površinu, a sistem čeka da se obje operacije završe. Ovo se zove keširanje kroz pisanje. Ova tehnologija omogućava brži rad ako je potrebno da se novosnimljeni podaci u bliskoj budućnosti ponovo učitaju u računar, a samo snimanje traje mnogo duže od vremena koje je potrebno da računar zatreba ove podatke.

Srećom, postoji brži način da keš radi: računar upisuje podatke u drajv, oni idu u keš memoriju i disk odmah odgovara sistemu da je upisivanje završeno; računar nastavlja da radi, verujući da je drajv bio u stanju da vrlo brzo upiše podatke, dok je drajv "prevario" računar i samo upisao potrebne podatke u keš memoriju, a tek onda počeo da ih upisuje na disk. Ova tehnologija se zove back-caching.

Naravno, tehnologija povratnog keširanja povećava performanse, ali, ipak, ova tehnologija ima i svoje nedostatke. Čvrsti disk saopštava računaru da je upis već izvršen, dok su podaci samo u kešu i tek tada počinje da upisuje podatke na površinu. Ovo traje neko vrijeme. Ovo nije problem sve dok računar ima napajanje. Jer Keš memorija je nestabilna memorija u trenutku kada se napajanje isključi, cijeli sadržaj keš memorije je nepovratno izgubljen. Ako je u keš memoriji bilo podataka koji su čekali da budu upisani na površinu, a napajanje je isključeno, podaci će biti izgubljeni zauvijek. I, što je takođe loše, sistem ne zna da li su podaci tačno upisani na disk, jer... Winchester je već izvijestio da je to učinio. Dakle, ne samo da gubimo same podatke, već ne znamo koji podaci nisu snimljeni, a ne znamo ni da je došlo do kvara. Kao rezultat toga, dio datoteke može biti izgubljen, što će dovesti do narušavanja njenog integriteta, gubitka funkcionalnosti operativnog sistema itd. Naravno, ovaj problem ne utiče na keširanje čitanja.

Zbog ovog rizika, neke radne stanice se uopće ne keširaju. Moderni diskovi vam omogućavaju da onemogućite način keširanja pisanja. Ovo je posebno važno u aplikacijama u kojima je tačnost podataka veoma kritična. Jer Ova vrsta keširanja uvelike povećava brzinu pogona, međutim, oni obično pribjegavaju drugim metodama koje mogu smanjiti rizik od gubitka podataka zbog nestanka struje. Najčešći način je povezivanje računara na neprekidno napajanje. Osim toga, svi moderni diskovi imaju funkciju “flush write cache” koja prisiljava disk da upiše podatke iz keša na površinu, ali sistem mora izvršiti ovu naredbu slijepo, jer još uvijek ne zna da li postoje podaci u kešu ili ne. Svaki put kada se napajanje isključi, moderni operativni sistemi šalju ovu komandu na hard disk, zatim se šalje naredba za parkiranje glava (iako se ova komanda ne može poslati, pošto svaki moderni disk automatski parkira glave kada napon padne ispod maksimalno dozvoljeni nivo) i tek nakon toga se računar isključuje. Ovo garantuje sigurnost korisničkih podataka i pravilno gašenje tvrdog diska.

spas-info.ru

Šta je bafer hard diska i zašto je potreban?

Danas je uobičajen uređaj za skladištenje magnetni čvrsti disk. Ima određenu količinu memorije dizajnirane za pohranjivanje osnovnih podataka. Posjeduje i međuspremnu memoriju, čija je svrha pohranjivanje međupodataka. Profesionalci nazivaju bafer tvrdog diska izrazom "keš memorija" ili jednostavno "keš memorija". Hajde da shvatimo zašto je potreban HDD bafer, na šta utiče i koja je njegova veličina.

Bafer čvrstog diska pomaže operativnom sistemu da privremeno pohrani podatke koji su pročitani iz glavne memorije čvrstog diska, ali nisu prebačeni na obradu. Potreba za tranzitnim skladištem je zbog činjenice da se brzina čitanja informacija sa HDD diska i propusnost OS značajno razlikuju. Stoga računar treba privremeno pohraniti podatke u „keš memoriju“, a tek onda ih koristiti za predviđenu svrhu.

Sam bafer tvrdog diska nije zasebni sektor, kako smatraju nesposobni korisnici računara. To je poseban memorijski čip koji se nalazi na internoj HDD ploči. Takvi čipovi mogu raditi mnogo brže od samog pogona. Kao rezultat toga, oni uzrokuju povećanje (za nekoliko procenata) performansi računara uočeno tokom rada.

Vrijedi napomenuti da veličina "keš memorije" ovisi o tome specifičan model disk. Ranije je to bilo oko 8 megabajta i ova brojka se smatrala zadovoljavajućom. Međutim, razvojem tehnologije proizvođači su uspjeli proizvesti čipove s većom količinom memorije. Stoga većina modernih tvrdih diskova ima bafer čija veličina varira od 32 do 128 megabajta. Naravno, najveći "cache" je instaliran u skupim modelima.

Kakav uticaj ima bafer čvrstog diska na performanse?

Sada ćemo vam reći zašto veličina bafera tvrdog diska utiče na performanse računara. Teoretski, što je više informacija u „keš memoriji“, to je rjeđe operativni sistemće kontaktirati čvrsti disk. Ovo posebno vrijedi za radni scenarij u kojem potencijalni korisnik obrađuje veliki broj malih datoteka. Oni jednostavno prelaze u bafer čvrstog diska i tamo čekaju na svoj red.

Međutim, ako se PC koristi za obradu velikih datoteka, tada "keš memorija" gubi svoju važnost. Na kraju krajeva, informacije ne mogu stati na mikro krugove, čija je zapremina mala. Kao rezultat toga, korisnik neće primijetiti povećanje performansi računala, jer se bafer praktički neće koristiti. Ovo se dešava u slučajevima kada operativni sistem pokreće programe za uređivanje video datoteka itd.

Stoga, prilikom kupovine novog tvrdog diska, preporučuje se da obratite pažnju na veličinu „keš memorije“ samo u slučajevima kada planirate stalno obraditi male datoteke. Tada ćete zaista primijetiti povećanje vaše produktivnosti. personalni kompjuter. Ali ako se računalo koristi za obične svakodnevne zadatke ili obradu velikih datoteka, onda ne morate pridavati nikakvu važnost međuspremniku.

Keš memorija čvrstog diska je privremeno skladište podataka.
Ako imate moderan čvrsti disk, onda keš nije toliko važan kao što je bio.
Saznajte više o tome koju ulogu keš igra na tvrdim diskovima i čemu bi veličina keša trebala služiti brz rad računar, naći ćete kasnije u članku.

Za šta se koristi keš memorija?

Keš memorija čvrstog diska omogućava vam da pohranite često korišćene podatke na posebno određenoj lokaciji. U skladu s tim, veličina keša određuje kapacitet pohranjenih podataka. Zahvaljujući velikoj keš memoriji, performansama naporno raditi prostor na disku se može značajno povećati, jer se često korišćeni podaci mogu učitati u keš hard diska, što neće zahtevati fizičko čitanje kada se to zatraži.
Fizičko čitanje je direktna privlačnost sektori hard disk. Potrebno je prilično značajan vremenski period, mjeren u milisekundama. U isto vrijeme, predmemorija čvrstog diska prenosi informacije na zahtjev približno 100 puta brže nego da su informacije tražene fizičkim pristupom tvrdom disku. Stoga, keš memorija tvrdog diska omogućava rad tvrdog diska čak i ako je glavna magistrala zauzeta.

Uz važnost keš memorije, ne treba zaboraviti ni druge karakteristike tvrdog disk, a ponekad se veličina keša može zanemariti. Ako uporedite dva čvrsta diska iste veličine sa različitim veličinama keš memorije, na primjer 8 i 16 MB, onda je odabir u korist veće keš memorije vrijedan samo ako je njihova razlika u cijeni otprilike 7-12 dolara. Inače, nema smisla preplaćivati ​​novac za veći volumen keša.

Predmemorija vredi pogledati ako kupite kompjuter za igranje a za vas nema sitnica, u ovom slučaju morate pogledati i brzinu.

Sumirajući sve gore navedeno

Prednosti keš memorije su u tome što obrada podataka ne traje dugo, dok prilikom fizičkog pristupa određenom sektoru mora proći vrijeme dok glava diska ne pronađe željenu informaciju i počne čitati. Osim toga, čvrsti diskovi sa velikim veličinama keša mogu značajno rasteretiti procesor računara jer nije potreban fizički pristup za traženje informacija iz keša. Shodno tome, rad procesora je minimalan.

Keš memorija čvrstog diska se može nazvati pravim akceleratorom, jer njegova funkcija baferovanja zaista omogućava da hard disk radi mnogo brže i efikasnije. Međutim, u kontekstu brzog razvoja visokih tehnologija, bivša vrijednost keš memorije tvrdog diska nije od velike važnosti jer u većini moderni modeli koristi se keš memorija od 8 ili 16 MB, što je sasvim dovoljno za optimalne performanse hard disk.

Danas postoje hard diskovi sa još većom keš memorijom od 32 MB, ali kao što smo rekli, isplati se dodatno platiti za razliku samo ako razlika u ceni odgovara razlici u performansama.

Pozdrav dragi čitaoci! Kod normalnih ljudi, čija svijest još nije bila pomućena poznanstvom kompjuterske tehnologije, kada čujete riječ “Winchester”, prva asocijacija koja se javlja je čuvena lovačka puška, izuzetno popularna u SAD-u. Informatičari imaju potpuno različite asocijacije - to je ono što većina nas naziva tvrdim diskom.

U današnjoj publikaciji ćemo pogledati šta je memorija hard diska, za šta je potrebna i koliko je ovaj parametar važan za obavljanje različitih zadataka.

Kako radi hard disk

HDD je u suštini disk na kojem je sve pohranjeno. korisničke datoteke, kao i sam operativni sistem. Teoretski, možete i bez ovog detalja, ali tada će OS morati biti učitan s prenosivog medija ili preko mrežne veze, a radni dokumenti će morati biti pohranjeni na udaljenom serveru.

Osnova čvrstog diska je okrugla aluminijumska ili staklena ploča. Ima dovoljan stepen krutosti, zbog čega se dio naziva hard disk. Ploča je obložena slojem feromagnetnog materijala (obično krom-dioksida), čiji klasteri pamte jedan ili nulu zbog magnetizacije i demagnetizacije. Na jednoj osi može biti nekoliko takvih ploča. Za rotaciju se koristi mali elektromotor velike brzine.

Za razliku od gramofona, kod kojih igla dodiruje ploču, glave za čitanje nisu u blizini diskova, ostavljajući razmak od nekoliko nanometara. Zbog odsustva mehaničkog kontakta, vijek trajanja takvog uređaja se povećava.

Međutim, nijedan dio ne traje vječno: s vremenom feromagnet gubi svoja svojstva, što znači da dovodi do gubitka kapaciteta tvrdog diska, obično zajedno sa korisničkim datotekama.

Zato se za važne ili drage podatke (npr. arhivu porodičnih fotografija ili plodove kreativnosti vlasnika računara) preporučuje rezervna kopija, ili još bolje nekoliko odjednom.

Šta je keš memorija

Buffer memorija ili keš memorija je posebna vrsta RAM-a, neka vrsta „sloja“ između magnetnog diska i komponenti računara koje obrađuju podatke pohranjene na tvrdom disku. Dizajniran je za lakše čitanje informacija i skladištenje podataka kojima trenutno najčešće pristupa korisnik ili operativni sistem.

Na šta utiče veličina keš memorije: što je veća količina podataka koja stane u nju, računar rjeđe mora da pristupa čvrstom disku. U skladu s tim, produktivnost takvih radna stanica(kao što već znate, u pogledu performansi, magnetni disk tvrdog diska je znatno inferiorniji od RAM čipa), a takođe, indirektno, i vijek trajanja tvrdog diska.

Indirektno jer različiti korisnici koriste hard disk na različite načine: na primjer, ljubitelj filmova koji ih gleda u online bioskopu preko pretraživača će teoretski imati tvrdi disk koji će trajati duže od ljubitelja filmova koji preuzima filmove putem torrenta i gleda ih koristeći video plejer.

Možete li pogoditi zašto? Tako je, zbog ograničenog broja ciklusa ponovnog upisivanja informacija na HDD.

Kako vidjeti veličinu bafera

Prije nego što vidite veličinu keša, morat ćete preuzeti i instalirati uslužni program HD Tune. Nakon pokretanja programa, parametar koji vas zanima može se pronaći u kartici „Informacije“ na dnu stranice.

Optimalne veličine za različite zadatke

Postavlja se logično pitanje: za koju međumemoriju je najbolja kućni računar i šta to daje u praksi? Naravno, po mogućnosti više. Međutim, sami proizvođači hard diskova nameću ograničenja korisniku: na primjer, tvrdi disk sa 128 MB međumemorije koštat će znatno više od prosjeka.

Ovo je veličina keš memorije na koju preporučujem da se fokusirate ako želite da napravite računar za igre koji neće zastarjeti za nekoliko godina. Za jednostavnije zadatke možete se snaći sa jednostavnijim karakteristikama: 64 MB je dovoljno za kućni medijski centar. A za računar koji se koristi isključivo za surfovanje internetom i pokretanje kancelarijskih aplikacija i jednostavnih flash igrica, bafer memorija od 32 MB je sasvim dovoljna.

Kao „zlatnu sredinu“ mogu preporučiti Toshiba P300 1TB 7200rpm 64MB HDWD110UZSVA 3.5 SATA III čvrsti disk - veličina keš memorije je prosečna, ali je kapacitet samog čvrstog diska sasvim dovoljan za kućni računar. Takođe, da biste upotpunili sliku, preporučujem da pročitate publikacije diskova i, kao i koje se nalaze na hard diskovima.

Lična zbirka digitalnih podataka ima tendenciju eksponencijalnog rasta tokom vremena. Tokom godina, količina podataka u obliku hiljada pesama, filmova, fotografija, dokumenata, svih vrsta video kurseva stalno raste i oni se, naravno, moraju negde pohraniti. računar ili, koliko god da je veliki, ipak će jednog dana potpuno ostati bez slobodnog prostora.

Očigledno rješenje problema nedostatka prostora za pohranu je kupovina DVD-a, USB fleš diskova ili eksterna tvrda disk (HDD). Fleš diskovi obično daju nekoliko GB prostora na disku, ali definitivno nisu pogodni za dugotrajno skladištenje, a njihov odnos cene i zapremine, blago rečeno, nije najbolji. DVD-ovi su cjenovno dobra opcija, ali nisu zgodni u smislu snimanja, prepisivanja i brisanja nepotrebnih podataka, ali polako izumiru i postaju zastarjela tehnologija. Eksterni HDD pruža veliku količinu prostora, prenosiv je, jednostavan za upotrebu i savršen je za dugotrajno skladištenje podataka.

Kada kupujete eksterni HDD, da biste napravili pravi izbor, morate znati na šta prvo obratiti pažnju. U ovom članku ćemo vam reći koje kriterije trebate slijediti pri odabiru i kupovini vanjskog tvrdog diska.

Na šta treba obratiti pažnju prilikom kupovine eksternog hard diska

Počnimo s odabirom brenda, najbolji od njih su Maxtor Seagate Iomega LaCie Toshiba I Western Digital l.
Najvažnije karakteristike na koje treba obratiti pažnju prilikom kupovine:

Kapacitet

Količina prostora na disku je prva stvar koju treba uzeti u obzir. Osnovno pravilo koje treba da se pridržavate prilikom kupovine je da pomnožite kapacitet koji vam je potreban sa tri. Na primjer, ako mislite da je 250 GB dodatnog prostora na tvrdom disku dovoljno, kupite model od 750 GB. Diskovi s velikom količinom prostora za pohranu obično su prilično glomazni, što utiče na njihove mobilne mogućnosti, to bi također trebali uzeti u obzir oni koji često nose eksterna pohrana sa tobom. Za desktop računare, za prodaju su dostupni modeli sa diskovnim prostorom od nekoliko terabajta.

Form factor

Faktor oblika određuje veličinu uređaja. Trenutno se faktori oblika 2.5 i 3.5 koriste za eksterne HDD-ove.
2,5 faktora oblika (veličina u inčima) - manjih dimenzija, male težine, prima napajanje iz porta, kompaktan, mobilni.
3.5 faktori oblika su veće veličine, imaju dodatno napajanje, prilično su teški (često više od 1 kg) i imaju veliku količinu prostora na disku. Obratite pažnju na mrežno napajanje, jer... ako planirate da povežete uređaj sa slabim laptopom, onda možda neće moći da pokrene disk - i disk jednostavno neće raditi.

Brzina rotacije (RPM)

Drugi važan faktor koji treba uzeti u obzir je brzina rotacije diska, izražena u RPM (okreti u minuti). Velika brzina osigurava brzo čitanje podataka i veliku brzinu pisanja. Bilo koji HDD sa brzinom rotacije diska od 7200 RPM ili više je dobar izbor. Ako vam brzina nije kritična, onda možete odabrati model sa 5400 o/min, oni su tiši i manje se zagrijavaju.

Veličina keša

Svaki eksterni HDD ima bafer ili keš memoriju koja privremeno drži podatke prije nego što odu na disk. Diskovi s većom keš memorijom prenose podatke brže od onih s manjim kešom. Odaberite model koji ima najmanje 16 MB keš memorije, po mogućnosti više.

Interfejs

Pored navedenih faktora, još jedna važna karakteristika je tip interfejsa koji se koristi za prenos podataka. Najčešći je USB 2.0. USB 3.0 postaje sve popularniji, nova generacija je značajno povećala brzine prenosa podataka, a dostupni su i modeli sa FireWire i ESATA interfejsima. Preporučujemo da odaberete modele sa USB 3.0 i ESATA interfejsima, koji imaju velike brzine prenosa podataka, pod uslovom da je vaš računar opremljen odgovarajućim portovima. Ako vam je kritična mogućnost povezivanja vanjskog tvrdog diska na što više uređaja, odaberite model s verzijom USB interfejs 2.0.

Keš memorija- Ovo je ultra-brza memorija, koja ima povećane performanse u odnosu na RAM.

Keš memorija nadopunjuje funkcionalnu vrijednost RAM-a.
Kada računar radi, svi proračuni se odvijaju u procesoru, a podaci za te proračune i njihovi rezultati se pohranjuju u RAM. Brzina procesora je nekoliko puta veća od brzine razmjene informacija sa RAM-om. S obzirom da se između dvije procesorske operacije može izvršiti jedna ili više operacija na sporijoj memoriji, nalazimo da procesor s vremena na vrijeme mora biti neaktivan i ukupna brzina računala opada.

Keš memorijom upravlja poseban kontroler, koji analizom programa koji se izvršava pokušava predvidjeti koji će podaci i komande procesoru najvjerovatnije biti potrebni u bliskoj budućnosti i pumpa ih u keš memoriju, tj. Kontroler keš memorije učitava potrebne podatke iz RAM-a u keš memoriju i vraća, kada je potrebno, podatke modifikovane od strane procesora u RAM.

Keš memorija procesora obavlja približno istu funkciju kao RAM. Samo je keš memorija ugrađena u procesor i stoga je brža od RAM-a, dijelom zbog svoje pozicije. Na kraju krajeva, linije komunikacije idu duž matična ploča, i konektor imaju štetan uticaj na brzinu. Keš memorija modernog personalnog računara nalazi se direktno na procesoru, zahvaljujući čemu je bilo moguće skratiti komunikacione linije i poboljšati njihove parametre.

Keš memoriju procesor koristi za pohranjivanje informacija. Baferuje najčešće korištene podatke, zbog čega je vrijeme sljedećeg pristupa značajno smanjeno.

Svi moderni procesori imaju cache (na engleskom - cache) - niz ultra-brze RAM memorije, koja je međuspremnik između kontrolera relativno sporog sistemska memorija i procesor. Ovaj bafer pohranjuje blokove podataka sa kojima CPU trenutno radi, čime se značajno smanjuje broj poziva procesora u ekstremno sporu (u poređenju sa brzinom procesora) sistemsku memoriju.

Ovo značajno povećava ukupne performanse procesora.
Štaviše, u modernim procesorima keš memorija više nije jedan memorijski niz, kao prije, već je podijeljen na nekoliko nivoa. Najbrža, ali relativno mala po veličini, keš memorija prve razine (označena kao L1), s kojom radi jezgro procesora, najčešće se dijeli na dvije polovine - keš instrukcija i keš podataka. Keš memorija drugog nivoa stupa u interakciju sa L1 keš memorijom - L2, koja je, po pravilu, mnogo većeg volumena i miješana je, bez podjele na keš instrukcija i keš podataka.

Neki desktop procesori, po uzoru na serverske procesore, ponekad dobijaju i L3 keš memoriju trećeg nivoa. L3 keš je obično čak i veće veličine, iako nešto sporiji od L2 (zbog činjenice da je magistrala između L2 i L3 uža od magistrale između L1 i L2), ali je njena brzina, u svakom slučaju, neproporcionalno veća od memoriju sistema brzine.

Postoje dvije vrste keš memorije: isključiva i neinkluzivna keš memorija. U prvom slučaju, informacije u keš memoriji svih nivoa su jasno razgraničene - svaka od njih sadrži isključivo originalne informacije, dok se u slučaju neekskluzivne keš memorije informacije mogu duplicirati na svim nivoima keširanja. Danas je teško reći koja je od ove dvije sheme ispravnija - obje imaju i minuse i pluse. Koristi se ekskluzivna shema keširanja AMD procesori, dok je neekskluzivno - u Intelovim procesorima.

Ekskluzivna keš memorija

Ekskluzivna keš memorija pretpostavlja jedinstvenost informacija koje se nalaze u L1 i L2.
Prilikom čitanja informacija iz RAM-a u keš memoriju, informacije se odmah unose u L1. Kada je L1 pun, informacije se prenose sa L1 na L2.
Ako, kada procesor čita informacije iz L1, potrebne informacije nisu pronađene, onda se traže u L2. Ako se potrebne informacije nađu u L2, tada keš prvog i drugog nivoa međusobno razmjenjuju linije („najstarija“ linija iz L1 stavlja se u L2, a tražena linija iz L2 se upisuje na njeno mjesto). Ako se potrebne informacije ne pronađu u L2, pristup ide u RAM.
Ekskluzivna arhitektura se koristi u sistemima gde je razlika između zapremine keša prvog i drugog nivoa relativno mala.

Inclusive cache

Inkluzivna arhitektura uključuje dupliciranje informacija koje se nalaze u L1 i L2.
Shema rada je sljedeća. Prilikom kopiranja informacija iz RAM-a u keš memoriju se prave dvije kopije, jedna kopija se pohranjuje u L2, druga kopija se pohranjuje u L1. Kada je L1 potpuno pun, informacije se zamjenjuju prema principu uklanjanja „najstarijih podataka“ - LRU (Least-Recently Used). Ista stvar se dešava i sa keš memorijom drugog nivoa, ali pošto je njen volumen veći, informacije se u njoj pohranjuju duže.

Kada procesor čita informacije iz keša, one se preuzimaju iz L1. Ako potrebne informacije nisu u kešu prvog nivoa, onda se traže u L2. Ako se potrebne informacije nađu u kešu drugog nivoa, one se dupliraju u L1 (po principu LRU), a zatim se prenose u procesor. Ako se potrebne informacije ne pronađu u kešu drugog nivoa, onda se čitaju iz RAM-a.
Inkluzivna arhitektura se koristi u onim sistemima u kojima je velika razlika u veličini keša prvog i drugog nivoa.

Međutim, keš memorija je neefikasna kada se radi sa velikim količinama podataka (video, zvuk, grafika, arhive). Takve datoteke jednostavno ne staju u keš memoriju, tako da morate stalno pristupati RAM-u, pa čak i HDD-u. U takvim slučajevima nestaju sve prednosti budžetski procesori(na primjer, Intel Celeron) sa smanjenom keš memorijom su toliko popularni da na performanse u multimedijskim zadacima (koji se odnose na obradu velikih količina podataka) veličina keš memorije ne utiče mnogo, čak i uprkos smanjenoj radnoj frekvenciji Intel autobusi Celeron.

Keš memorija čvrstog diska

U pravilu, svi moderni tvrdi diskovi imaju vlastitu RAM memoriju, koja se naziva keš memorija ili jednostavno keš memorija. Proizvođači tvrdih diskova ovu memoriju često nazivaju bafer memorijom. Veličina i struktura keša od proizvođača i za razni modeli hard diskovi se značajno razlikuju.

Keš memorija služi kao bafer za skladištenje međupodataka koji su već pročitani sa hard diska, ali još nisu prebačeni na dalju obradu, kao i za skladištenje podataka kojima sistem često pristupa. Potreba za tranzitnim skladištenjem uzrokovana je razlikom između brzine čitanja podataka sa tvrdog diska i propusnost sistemima.

Tipično, keš memorija se koristi i za pisanje i za čitanje podataka, ali na SCSI drajvovima ponekad je potrebno forsirati keširanje pisanja, tako da je keširanje pisanja na disk obično onemogućeno po defaultu za SCSI. Iako je ovo u suprotnosti s gore navedenim, veličina keš memorije nije odlučujuća za poboljšanje performansi.

Važnije je organizirati razmjenu podataka sa kešom kako bi se povećale performanse diska u cjelini.
Osim toga, na performanse općenito utiču operativni algoritmi kontrolne elektronike, koji sprječavaju greške pri radu sa baferom (skladištenje nebitnih podataka, segmentacija itd.)

U teoriji: što je veća keš memorija, veća je vjerovatnoća da su potrebni podaci u međuspremniku i da neće biti potrebe za „ometanjem“ tvrdog diska. Ali u praksi se dešava da se disk sa velikom količinom keš memorije ne razlikuje mnogo u performansama od tvrdog diska sa manjom količinom, to se dešava kada se radi sa velikim datotekama.

Izbor