Pc'er er komplicerede maskiner, fyldt med snesevis af mindre komponenter, som alle arbejder sammen. Enhver, der har arbejdet med pc-hardware, er bekendt med de vigtigste drevspecifikationer, såsom kapacitet, læse-/skrivehastigheder og pladerotationshastigheder for harddiske. Der er dog en mindre kendt og ofte overset funktion, der påvirker hastigheden og ydeevnen af dine lagerdrev. Funktionen er kendt som random access memory (RAM) eller cache for harddiske (HDD'er) og dynamisk random access memory for solid-state-drev (SSD'er). Lad os tage et hurtigt kig på, hvad HDD'en og SSD- cachen er, og hvordan de fungerer.

Hvad er harddiskcache?
Harddiskens cache er ofte kendt som diskbufferen. Med det navn bliver dens formål lidt mere gennemsigtigt. Det fungerer som et midlertidigt hukommelsesrum, mens harddisken læser og skriver data til det permanente lager på pladerne.
Du kan tænke på en harddisks cache som RAM designet eksplicit til harddisken. Harddiske har indbyggede mikrocontrollere, der styrer og behandler data, der kommer ind og ud, ligesom en CPU. HDD RAM arbejder sammen med mikrocontrolleren for at gemme hukommelse, mens den behandles.
Du kan også tænke på harddiskcache som noget, der ligner buffering vedrørende streaming indhold. Alle har beskæftiget sig med streaming af en video på en langsom forbindelse. Videoafspilleren venter før eller under afspilning med at indsamle data for at fortsætte afspilningen af videoen mere jævnt, efterhånden som den skrider frem. Harddiskcachen gør det muligt for en harddisk at gøre det samme, når den læser og skriver data.
Hvordan fungerer HDD-cache?

Mens HDD'en læser og skriver data, trækker den dem fra pladerne. Meget ofte arbejder HDD'en med de samme data gentagne gange, da den person, der bruger computeren, normalt arbejder på en eller to opgaver ad gangen. HDD'en gemmer data i sin cache, som du eller dine programmer bruger oftest og senest, hvilket eliminerer behovet for at trække dem fra pladerne, hver gang der er behov for data. Denne handling fremskynder drevets ydeevne.
HDD'er: Læsning foran og bagud
Typisk henter en harddisk ikke bare de data, den skal bruge. Den læser også data omkring den. Harddiske er ikke effektive. De roterende plader og læse/skrivehoveder er i sagens natur begrænset af fysiske bevægelige dele, som er meget langsommere end SSD'er uden bevægelige komponenter. Derfor forsøger harddiske at kompensere ved at gætte.
Når en bruger eller et program anmoder om data (minder mig om Tron), læser harddisken disse data og dataene omkring det fra fadet og gemmer det hele i bufferen. Da der er en anstændig sandsynlighed for, at de omgivende data ligner hinanden, antager drevet, at brugeren eller processen også vil anmode om de omgivende data snart.
HDD'er: Aftendataflow
Der er mange forskellige trin til at hente data fra en harddisk. Hver af dem tager tid, og de synkroniserer sjældent. Overførsel af data fra harddisken via SATA bevæger sig normalt hurtigere, end harddisken kan læse og skrive data til pladerne. Diskbufferen bruges ofte til at udjævne denne datastrøm og gøre processen meget glattere.
HDD'er: Minimerer ventetider under skrivning

Igen er harddiske langsomme. De er nok den mest tidskrævende del af enhver computer på grund af deres fysisk bevægelige dele. At skrive data er normalt "smertefuldt" for brugeren.
HDD'er: Formålet med cachen
HDD-cache (RAM) hjælper med at fremskynde dataskrivningsprocessen ved praktisk talt at narre resten af computeren. En harddisk vil tage data ind i sin cache og begynde at skrive dem. I stedet for at vente med at skrive alle data på pladerne, signalerer HDD'en computeren, at den gjorde det. Pc'en eller Mac'en fortsætter enten med at sende flere data eller går videre til andre opgaver i den tro, at processen er færdig. Uanset hvad, giver dette computeren mulighed for at fortsætte til næste begivenhed.
Der er dog en ulempe ved at cache data. Mens harddisken forsøger at indfri sit løfte om at skrive dataene, kan den miste dem. Hvis computeren pludselig slukkes, forsvinder alle data, der er gemt i cachen . RAM/cache er flygtigt lager.

Fremskynde HDD'er
Højere HDD RAM (cache) betyder ikke hurtigere drevydelse på enkeltopgaver direkte. Det er ikke sådan, at det får drevet til at bevæge sig hurtigere. At have en diskbuffer tillader dog et diskdrev at multitaske meget mere effektivt, og chancerne er, at det er noget, du har brug for.
Det er sjældent, at et drev kun gør én ting eller kun vil interagere med én proces ad gangen. Diskbaserede harddiske er stadig velkendte lagerenheder i moderne pc'er. SSD'er erstatter dog gradvist disse HDD'er. Selv med en enkelt opgave kan flere programmer have behov for at få adgang til drevets lager samtidigt. Du arbejder muligvis med to eller flere filer, oplever baggrundsopgaver eller modtager endda opdateringer.
Servere er et andet sted, hvor det er afgørende at have noget RAM på harddiske. Server HDD'er vil altid gøre flere ting. Tænk på en database bag en hjemmeside. Når en bruger fuldfører en handling, som webstedet skal gemme eller logge, får webstedet adgang til informationen og skriver det til databasen. Hver gang nogen ser det websted, læses det fra databasen. Det ville være sjældent, at de drev, der gemmer databasen, ikke ville udføre flere opgaver samtidigt.
Hvad er cachen i SSD'er?

SSD'er er ikke så langsomme som fysiske harddiske , så har de også brug for noget cache? Kort sagt, det gør de. Mens RAM i harddiske opfører sig som RAM i pc'en eller grafisk behandlingsenhed (GPU), fungerer cachen i solid-state-drev som DRAM. Det er meget hurtigere og holder trit med SSD'erne.
Selvom SSD'er er meget hurtigere end deres disk-baserede modstykker, giver cache stadig fordele. Solid-state-drev bruger det stadig til at regulere input/output og give hurtigere læse- og skriveadgang. I mellemtiden har nogle SSD'er ikke indbygget DRAM. Det sparer på strømforbruget, men tvinger drevene til at kompensere på andre måder.
En anden ting at bemærke er, at SSD'er skriver i batches i stedet for sektorer, så de skal indlæse grupper af data, tilføje dem fra cachen og derefter sætte dem tilbage og gå videre til den næste gruppe af data. Derfor er DRAM-cachen en fordel.
Generelt betyder cachen noget, selv i SSD'er. Det er ikke så vigtigt som de primære drevspecifikationer, men du bør overveje det. Hvis din HDD multitasking eller kører kontinuerligt, som med en server, til udvikling eller endda til spil, skal du kigge efter større RAM-størrelser. Du vil se de største fordele ved det. Hjemmebrugere, der leder efter et lagerdrev til lejlighedsvis brug, behøver ikke bekymre sig så meget om det, selvom flere faner i en browser sammen med en YouTube-video og to regneark, mens de også modtager opdateringer, kan bremse tingene. For SSD'er er vandene lidt mere skumle, men det er stadig værd at overveje DRAM i din beslutningsproces. Andre faktorer kan dog let overskygge det.