Što je predmemorija tvrdog diska i SSD-a i čemu služi?

Računala su komplicirani strojevi ispunjeni desecima manjih komponenti koje rade zajedno. Svatko tko je radio s računalnim hardverom upoznat je s glavnim specifikacijama pogona, poput kapaciteta, brzine čitanja/pisanja i brzine rotacije ploče za pogone tvrdog diska. Međutim, postoji manje poznata i često zanemarena značajka koja utječe na brzinu i performanse vaših pogona za pohranu. Značajka je poznata kao memorija s izravnim pristupom (RAM) ili predmemorija za pogone tvrdog diska (HDD) i dinamička memorija s izravnim pristupom za pogone čvrstog stanja (SSD). Pogledajmo na brzinu što su HDD i SSD predmemorija i kako rade.

Što je predmemorija tvrdog diska?

Predmemorija tvrdog diska često je poznata kao međuspremnik diska. Tim nazivom njegova namjena postaje malo transparentnija. Djeluje kao privremeni memorijski prostor dok tvrdi disk čita i zapisuje podatke u trajnu pohranu na pločama.

Možete zamisliti predmemoriju tvrdog diska kao RAM koji je izričito dizajniran za tvrdi disk. Tvrdi diskovi imaju ugrađene mikrokontrolere koji upravljaju i obrađuju podatke koji ulaze i izlaze, slično CPU-u. HDD RAM radi zajedno s mikrokontrolerom za pohranjivanje memorije dok se ona obrađuje.

Također možete zamisliti predmemoriju tvrdog diska kao nešto slično međuspremniku u vezi sa strujanjem sadržaja. Svatko se susreo sa streamingom videa na sporoj vezi. Videoplayer čeka prije ili tijekom reprodukcije kako bi prikupio podatke kako bi video nastavio s glatkom reprodukcijom kako napreduje. Predmemorija tvrdog diska omogućuje tvrdom disku da čini isto prilikom čitanja i pisanja podataka.

Kako radi HDD predmemorija?

Dok HDD čita i zapisuje podatke, on ih izvlači s ploča. Vrlo često HDD više puta radi s istim podacima budući da osoba koja koristi računalo obično radi na jednom ili dva zadatka istovremeno. HDD drži podatke u svojoj predmemoriji koje vi ili vaši programi koristite najčešće i nedavno, što eliminira potrebu da ih izvlačite iz ploča svaki put kada su podaci potrebni. Ova radnja ubrzava izvedbu pogona.

HDD-ovi: čitanje unaprijed i iza

Tipično, tvrdi disk ne prikuplja samo podatke koji su mu potrebni. Također čita podatke oko sebe. Tvrdi diskovi nisu učinkoviti. Rotirajuće ploče i glave za čitanje/pisanje inherentno su ograničene fizičkim pokretnim dijelovima, koji su puno sporiji od SSD-ova bez pokretnih komponenti. Stoga tvrdi diskovi pokušavaju kompenzirati pogađanjem.

Kada korisnik ili program zatraži podatke (podsjeća me na Tron), tvrdi disk čita te podatke i podatke oko njega s ploče i pohranjuje ih u međuspremnik. Budući da postoji pristojna vjerojatnost da su okolni podaci slični, pogon pretpostavlja da će korisnik ili proces također uskoro zatražiti okolne podatke.

HDD-ovi: Večernji protok podataka

Postoji mnogo različitih koraka za dohvaćanje podataka s tvrdog diska. Za svaki od njih potrebno je vrijeme i rijetko se poklapaju. Prijenos podataka s tvrdog diska putem SATA obično se odvija brže nego što HDD može čitati i pisati podatke na ploče. Međuspremnik diska često se koristi za ujednačavanje ovog protoka podataka i da proces učini mnogo lakšim.

HDD-ovi: Smanjenje vremena čekanja prilikom pisanja

Opet, tvrdi diskovi su spori. Oni su vjerojatno dio svakog računala koji oduzima najviše vremena zbog svojih fizički pokretnih dijelova. Pisanje podataka obično je "bolno" za korisnika.

HDD-ovi: Svrha predmemorije

HDD predmemorija (RAM) pomaže ubrzati proces pisanja podataka praktički zavaravajući ostatak računala. Tvrdi disk će uzeti podatke u svoju predmemoriju i početi ih pisati. Umjesto da čeka da zapiše sve podatke na ploče, HDD signalizira računalu da je to učinio. PC ili Mac ili nastavlja slati još podataka ili prelazi na druge zadatke, vjerujući da je proces dovršen. U svakom slučaju, ovo omogućuje računalu da nastavi na sljedeći događaj.

Međutim, postoji loša strana predmemoriranja podataka. Dok tvrdi disk pokušava ispuniti svoje obećanje da će zapisati podatke, može ih izgubiti. Ako se računalo iznenada isključi, svi podaci pohranjeni u predmemoriji će nestati. RAM/cache memorija je nepostojana pohrana.

Ubrzavanje HDD-ova

Veći HDD RAM (cache) ne znači izravno brže performanse pogona na pojedinačnim zadacima. Nije da uzrokuje brže kretanje pogona. Međutim, postojanje diskovnog međuspremnika omogućuje diskovnom pogonu puno učinkovitije obavljanje više zadataka i velike su šanse da je to nešto što vam treba.

Rijetko se događa da pogon radi samo jednu stvar ili da će komunicirati samo s jednim postupkom. Tvrdi diskovi temeljeni na disku još uvijek su dobro poznati uređaji za pohranu podataka u modernim računalima. Međutim, SSD-ovi postupno zamjenjuju te HDD-ove. Čak i s jednim zadatkom, više programa će možda trebati istovremeno pristupiti pohrani pogona. Možda radite s dvije ili više datoteka, imate pozadinske zadatke ili čak primate ažuriranja.

Poslužitelji su još jedan prostor gdje je kritično imati nešto RAM-a u tvrdim diskovima. HDD-ovi poslužitelja uvijek će raditi više stvari. Zamislite bazu podataka iza web stranice. Kad god korisnik izvrši radnju koju web-mjesto mora pohraniti ili zabilježiti, web-mjesto pristupa informacijama i upisuje ih u bazu podataka. Svaki put kad netko pogleda tu web stranicu, ona čita iz baze podataka. Bilo bi rijetko da pogoni koji pohranjuju tu bazu podataka ne bi obavljali više zadataka istovremeno.

Što je predmemorija u SSD-ovima?

SSD-ovi nisu tako spori kao fizički tvrdi diskovi , pa trebaju li i oni nešto predmemorije? Ukratko, rade. Dok se RAM u tvrdim diskovima ponaša kao RAM u osobnom računalu ili grafičkoj procesorskoj jedinici (GPU), predmemorija u solid-state pogonima služi kao DRAM. Puno je brži i drži korak s SSD-ovima.

Iako su SSD-ovi puno brži od svojih diskovnih parnjaka, predmemorija i dalje donosi prednosti. Solid-state diskovi ga i dalje koriste za reguliranje ulaza/izlaza i omogućavaju brži pristup čitanju i pisanju. U međuvremenu, neki SSD-ovi nemaju ugrađeni DRAM. Štedi na potrošnji energije, ali prisiljava pogone da kompenziraju na druge načine.

Još jedna stvar koju treba napomenuti je da SSD diskovi zapisuju u serijama, a ne u sektorima, tako da moraju učitati grupe podataka, dodati ih iz predmemorije, a zatim ih vratiti i prijeći na sljedeću grupu podataka. Zato je DRAM predmemorija korisna.

Sve u svemu, predmemorija je bitna, čak i kod SSD-ova. To nije toliko važno kao specifikacije primarnog pogona, ali trebali biste to uzeti u obzir. Ako vaš HDD obavlja više zadataka ili neprekidno radi, poput poslužitelja, za razvoj ili čak za igranje, potražite veće veličine RAM-a. Vidjet ćete najviše koristi od toga. Kućni korisnici koji traže disk za pohranu za povremenu upotrebu ne moraju toliko brinuti o tome, iako nekoliko kartica u pregledniku uz YouTube video i dvije proračunske tablice, dok primaju ažuriranja, mogu usporiti stvari. Što se tiče SSD-ova, situacija je malo mutnija, ali ipak vrijedi razmotriti DRAM u procesu odlučivanja. Međutim, drugi ga čimbenici lako mogu zasjeniti.