Mikä on kiintolevy ja SSD-välimuisti, ja mitä se tekee?

PC:t ovat monimutkaisia ​​koneita, jotka on täynnä kymmeniä pienempiä komponentteja, jotka kaikki toimivat yhdessä. Jokainen, joka on työskennellyt PC-laitteiston kanssa, tuntee tärkeimmät aseman tekniset tiedot, kuten kapasiteetin, luku-/kirjoitusnopeudet ja levyn pyörimisnopeudet kiintolevyasemille. On kuitenkin vähemmän tunnettu ja usein huomiotta jätetty ominaisuus, joka vaikuttaa tallennusasemien nopeuteen ja suorituskykyyn. Ominaisuus tunnetaan nimellä RAM (RAM) tai välimuisti kiintolevyasemille (HDD) ja dynaaminen käyttömuisti SSD-levyille. Katsotaanpa nopeasti, mitä HDD- ja SSD- välimuisti ovat ja miten ne toimivat.

Mikä on kiintolevyn välimuisti?

Kiintolevyn välimuisti tunnetaan usein levypuskurina. Tällä nimellä sen tarkoitus muuttuu hieman läpinäkyvämmäksi. Se toimii väliaikaisena muistitilana, kun kiintolevy lukee ja kirjoittaa tietoja levyjen pysyvään muistiin.

Voit ajatella kiintolevyn välimuistia RAM-muistina, joka on suunniteltu nimenomaan kiintolevyä varten. Kiintolevyissä on sisäänrakennetut mikro-ohjaimet, jotka ohjaavat ja käsittelevät sisään ja ulos tulevaa dataa, aivan kuten CPU. HDD RAM toimii yhdessä mikro-ohjaimen kanssa muistin tallentamiseksi sitä käsiteltäessä.

Voit myös ajatella kiintolevyn välimuistia samanlaisena kuin suoratoistosisällön puskurointi. Kaikki ovat käsitelleet videon suoratoistoa hitaalla yhteydellä. Videosoitin odottaa ennen toistoa tai sen aikana kerätäkseen tietoja jatkaakseen videon toistoa sujuvammin sen edetessä. Kiintolevyn välimuisti antaa kiintolevylle mahdollisuuden tehdä samoin tietoja luettaessa ja kirjoitettaessa.

Kuinka HDD-välimuisti toimii?

Kun HDD lukee ja kirjoittaa tietoja, se vetää sen levyiltä. Hyvin usein kiintolevy työskentelee samojen tietojen kanssa toistuvasti, koska tietokonetta käyttävä henkilö työskentelee yleensä yhden tai kahden tehtävän parissa kerrallaan. Kiintolevyn välimuistissa on tietoja, joita sinä tai ohjelmasi käytät useimmin ja viimeksi, mikä eliminoi tarpeen vetää niitä levyiltä aina, kun tietoja tarvitaan. Tämä toiminto nopeuttaa aseman suorituskykyä.

Kiintolevyt: lukeminen eteenpäin ja takana

Tyypillisesti kiintolevy ei vain poimi tarvitsemaansa tietoa. Se myös lukee ympärillään olevat tiedot. Kiintolevyt eivät ole tehokkaita. Pyöriviä lautasia ja luku-/kirjoituspäitä rajoittavat luonnostaan ​​fyysiset liikkuvat osat, jotka ovat paljon hitaampia kuin SSD-levyt, joissa ei ole liikkuvia osia. Siksi kovalevyt yrittävät kompensoida arvaamalla.

Kun käyttäjä tai ohjelma pyytää tietoja (tulee mieleen Tron), kiintolevy lukee tiedot ja sen ympärillä olevat tiedot levyltä ja tallentaa ne puskuriin. Koska on olemassa kohtuullinen todennäköisyys, että ympäröivä data on samanlainen, asema olettaa, että käyttäjä tai prosessi pyytää myös ympäröivää dataa pian.

HDD: Evening Data Flow

Tietojen noutamiseen kiintolevyltä on monia eri vaiheita. Jokainen niistä vie aikaa, ja ne synkronoidaan harvoin. Tietojen siirtäminen kiintolevyltä SATA:n kautta tapahtuu yleensä nopeammin kuin kiintolevy pystyy lukemaan ja kirjoittamaan tietoja levyille. Levypuskuria käytetään usein tasaamaan tätä tietovirtaa ja tekemään prosessista paljon sujuvampaa.

Kiintolevyt: Minimoi odotusajat kirjoittaessasi

Jälleen kovalevyt ovat hitaita. Ne ovat luultavasti aikaavievin osa tietokonetta fyysisesti liikkuvien osien vuoksi. Tietojen kirjoittaminen on yleensä "tuskallista" käyttäjälle.

Kiintolevyt: välimuistin tarkoitus

HDD-välimuisti (RAM) auttaa nopeuttamaan tietojen kirjoitusprosessia huijaamalla tietokoneen muun osan. Kiintolevy ottaa tiedot välimuistiinsa ja alkaa kirjoittaa niitä. Sen sijaan, että odottaisi kaikkien tietojen kirjoittamista levyille, kiintolevy ilmoittaa tietokoneelle, että se teki. PC tai Mac joko jatkaa tietojen lähettämistä tai siirtyy muihin tehtäviin uskoen, että prosessi on valmis. Joka tapauksessa tämä antaa tietokoneen jatkaa seuraavaan tapahtumaan.

Tietojen välimuistiin tallentamisessa on kuitenkin haittapuoli. Vaikka kiintolevy yrittää lunastaa lupauksensa kirjoittaa tiedot, se voi menettää sen. Jos tietokone sammutetaan äkillisesti, kaikki välimuistiin tallennetut tiedot katoavat. RAM/välimuisti on haihtuvaa tallennustilaa.

Kiintolevyjen nopeuttaminen

Suurempi HDD RAM (välimuisti) ei tarkoita nopeampaa aseman suorituskykyä yksittäisissä tehtävissä suoraan. Se ei vaikuta ajavan asemaa nopeammin. Levypuskurin ansiosta levyasema voi kuitenkin tehdä moniajoja paljon tehokkaammin, ja todennäköisesti tarvitset sitä.

On harvinaista, että asema tekee vain yhden asian tai on vuorovaikutuksessa vain yhden prosessin kanssa kerrallaan. Levypohjaiset kiintolevyt ovat edelleen tunnettuja tallennuslaitteita nykyaikaisissa tietokoneissa. SSD-levyt ovat kuitenkin vähitellen korvaamassa nämä kiintolevyt. Jopa yhdellä tehtävällä useiden ohjelmien on ehkä käytettävä aseman tallennustilaa samanaikaisesti. Saatat käsitellä kahta tai useampaa tiedostoa, kokea taustatehtäviä tai jopa saada päivityksiä.

Palvelimet ovat toinen tila, jossa jonkin verran RAM-muistia kiintolevyissä on kriittinen. Palvelinkiintolevyt tekevät aina useita asioita. Ajattele verkkosivuston takana olevaa tietokantaa. Aina kun käyttäjä suorittaa toiminnon, joka verkkosivuston on tallennettava tai kirjattava, sivusto käyttää tietoja ja kirjoittaa ne tietokantaan. Joka kerta, kun joku edes katsoo verkkosivustoa, se lukee tietokannasta. Olisi harvinaista, että kyseisen tietokannan tallentavat asemat eivät suorittaisi useita tehtäviä samanaikaisesti.

Mikä on SSD-levyjen välimuisti?

SSD-levyt eivät ole yhtä hitaita kuin fyysiset kiintolevyt , joten tarvitsevatko ne myös välimuistia? Lyhyesti sanottuna he tekevät. Vaikka kiintolevyjen RAM käyttäytyy kuten PC:n tai graafisen prosessointiyksikön (GPU) RAM, puolijohde-asemien välimuisti toimii DRAMina. Se on paljon nopeampi ja pysyy SSD-levyjen tahdissa.

Vaikka SSD-levyt ovat paljon nopeampia kuin levypohjaiset vastineensa, välimuisti tarjoaa silti etuja. Solid-state-asemat käyttävät sitä edelleen säätelemään tuloa/lähtöä ja tarjoavat nopeamman luku- ja kirjoitusoikeuden. Samaan aikaan joissakin SSD-levyissä ei ole sisäänrakennettua DRAM-muistia. Se säästää virrankulutuksessa, mutta pakottaa taajuusmuuttajat kompensoimaan muilla tavoilla.

Toinen huomionarvoinen asia on, että SSD-levyt kirjoittavat erissä sektoreiden sijaan, joten niiden on ladattava tietoryhmiä, lisättävä siihen välimuistista ja asetettava se sitten takaisin ja siirryttävä seuraavaan tietoryhmään. Siksi DRAM-välimuisti on hyödyllinen.

Kaiken kaikkiaan välimuistilla on väliä, jopa SSD-levyillä. Se ei ole yhtä tärkeä kuin ensisijaiset aseman tiedot, mutta sinun tulee harkita sitä. Jos kiintolevysi on moniajo tai käynnissä jatkuvasti, kuten palvelimen kanssa, kehitystä tai jopa pelaamista varten, etsi suurempia RAM-kokoja. Näet siitä eniten hyötyä. Kotikäyttäjien, jotka etsivät tallennusasemaa satunnaiseen käyttöön, ei tarvitse huolehtia siitä niin paljon, vaikka useat selaimen välilehdet YouTube-videon ja kahden laskentataulukon ohella sekä päivitysten vastaanottaminen voivat hidastaa toimintaa. SSD-levyillä vedet ovat hieman hämärämpiä, mutta DRAM-muistia kannattaa silti harkita päätöksenteossa. Muut tekijät voivat kuitenkin helposti varjostaa sen.