Kaj je trdi disk in predpomnilnik SSD in kaj počne?

Osebni računalniki so zapleteni stroji, napolnjeni z desetinami manjših komponent, ki vse delujejo skupaj. Vsakdo, ki je delal s strojno opremo osebnega računalnika, pozna glavne specifikacije pogonov, kot so zmogljivost, hitrosti branja/pisanja in hitrosti vrtenja plošč za trde diske. Vendar pa obstaja manj znana in pogosto spregledana funkcija, ki vpliva na hitrost in zmogljivost vaših pomnilniških pogonov. Funkcija je znana kot pomnilnik z naključnim dostopom (RAM) ali predpomnilnik za trde diske (HDD) in dinamični pomnilnik z naključnim dostopom za pogone SSD (SSD). Oglejmo si na hitro, kaj sta predpomnilnik HDD in SSD in kako delujeta.

Kaj je predpomnilnik trdega diska?

Predpomnilnik trdega diska je pogosto znan kot medpomnilnik diska. S tem imenom postane njegov namen nekoliko bolj pregleden. Deluje kot začasni pomnilniški prostor, medtem ko trdi disk bere in zapisuje podatke v trajno shrambo na ploščah.

Predpomnilnik trdega diska si lahko predstavljate kot RAM, zasnovan izrecno za trdi disk. Trdi diski imajo vgrajene mikrokontrolerje, ki upravljajo in obdelujejo podatke, ki prihajajo in izstopajo, podobno kot CPE. HDD RAM deluje skupaj z mikrokrmilnikom za shranjevanje pomnilnika med obdelavo.

Predpomnilnik trdega diska si lahko predstavljate tudi kot nekaj podobnega medpomnjenju glede pretočne vsebine. Vsi so imeli opravka s pretakanjem videa na počasni povezavi. Predvajalnik videoposnetkov počaka pred ali med predvajanjem, da zbere podatke za nadaljevanje bolj gladkega predvajanja videa med napredovanjem. Predpomnilnik trdega diska omogoča, da trdi disk počne enako pri branju in pisanju podatkov.

Kako deluje predpomnilnik HDD?

Ko trdi disk bere in zapisuje podatke, jih potegne s plošč. Zelo pogosto HDD večkrat dela z istimi podatki, saj oseba, ki uporablja računalnik, običajno dela na eni ali dveh nalogah hkrati. Trdi disk v svojem predpomnilniku hrani podatke, ki jih vi ali vaši programi uporabljate najpogosteje in nazadnje, kar odpravlja potrebo po tem, da bi jih potegnili s plošč vsakič, ko so podatki potrebni. To dejanje pospeši delovanje pogona.

Trdi diski: branje vnaprej in zadaj

Običajno trdi disk ne zbira samo podatkov, ki jih potrebuje. Bere tudi podatke okoli sebe. Trdi diski niso učinkoviti. Vrteči se krožniki in bralno/pisalne glave so sami po sebi omejeni s fizičnimi gibljivimi deli, ki so veliko počasnejši od SSD-jev brez gibljivih komponent. Zato trdi diski poskušajo nadomestiti z ugibanjem.

Ko uporabnik ali program zahteva podatke (spominja me na Tron), trdi disk prebere te podatke in podatke okoli njega s krožnika in vse shrani v medpomnilnik. Ker obstaja primerna verjetnost, da so okoliški podatki podobni, pogon predvideva, da bo uporabnik ali proces kmalu zahteval tudi okoliške podatke.

Trdi diski: večerni pretok podatkov

Obstaja veliko različnih korakov za pridobivanje podatkov s trdega diska. Vsak od njih zahteva čas in se redko sinhronizirajo. Prenos podatkov s trdega diska prek SATA običajno poteka hitreje, kot lahko trdi disk bere in zapisuje podatke na plošče. Medpomnilnik diska se pogosto uporablja za izravnavo tega pretoka podatkov in naredi postopek bolj gladek.

Trdi diski: zmanjšanje čakalnih dob med zapisovanjem

Spet trdi diski so počasni. Zaradi svojih fizično gibljivih delov so verjetno najbolj zamuden del katerega koli računalnika. Pisanje podatkov je običajno za uporabnika »boleče«.

Trdi diski: namen predpomnilnika

Predpomnilnik trdega diska (RAM) pomaga pospešiti proces zapisovanja podatkov tako, da praktično preslepi preostali del računalnika. Trdi disk bo vzel podatke v svoj predpomnilnik in jih začel zapisovati. Namesto da bi čakal, da zapiše vse podatke na plošče, trdi disk računalniku sporoči, da jih je. Osebni računalnik ali Mac bodisi nadaljuje s pošiljanjem dodatnih podatkov bodisi preide na druge naloge, saj verjame, da je postopek končan. V vsakem primeru to računalniku omogoči nadaljevanje do naslednjega dogodka.

Vendar pa obstaja slaba stran predpomnjenja podatkov. Medtem ko trdi disk poskuša izpolniti svojo obljubo o zapisovanju podatkov, jih lahko izgubi. Če se računalnik nenadoma izklopi, bodo vsi podatki, shranjeni v predpomnilniku, izginili. RAM/predpomnilnik je nestanoviten pomnilnik.

Pospeševanje trdih diskov

Večji pomnilnik HDD RAM (predpomnilnik) ne pomeni hitrejšega delovanja pogona neposredno pri posameznih nalogah. Ni tako, kot da povzroča hitrejše premikanje pogona. Vendar diskovni medpomnilnik omogoča, da diskovni pogon veliko bolj učinkovito opravlja več nalog in verjetno je to nekaj, kar potrebujete.

Redko se zgodi, da pogon naredi samo eno stvar ali pa bo deloval samo z enim procesom naenkrat. Trdi diski na osnovi diska so še vedno dobro znane naprave za shranjevanje v sodobnih osebnih računalnikih. Vendar SSD-ji postopoma nadomeščajo te HDD-je. Tudi pri eni sami nalogi bo morda moralo več programov dostopati do pomnilnika pogona hkrati. Morda delate z dvema ali več datotekami, imate opravila v ozadju ali celo prejemate posodobitve.

Strežniki so še en prostor, kjer je nekaj RAM-a na trdih diskih ključnega pomena. Trdi diski strežnikov bodo vedno delali več stvari. Pomislite na bazo podatkov, ki stoji za spletnim mestom. Kadar koli uporabnik izvede dejanje, ki ga mora spletno mesto shraniti ali zabeležiti, spletno mesto dostopa do informacij in jih zapiše v bazo podatkov. Vsakič, ko si nekdo ogleda to spletno mesto, bere iz baze podatkov. Redko bi bilo, da pogoni, ki shranjujejo to bazo podatkov, ne bi opravljali več nalog hkrati.

Kaj je predpomnilnik v SSD-jih?

SSD-ji niso tako počasni kot fizični trdi diski , torej potrebujejo tudi nekaj predpomnilnika? Skratka, imajo. Medtem ko se RAM v trdih diskih obnaša kot RAM v osebnem računalniku ali grafični procesni enoti (GPU), predpomnilnik v pogonih SSD služi kot DRAM. Je veliko hitrejši in drži korak s SSD-ji.

Čeprav so SSD-ji veliko hitrejši od svojih diskovnih primerkov, predpomnilnik še vedno prinaša prednosti. Pogoni SSD ga še vedno uporabljajo za uravnavanje vhoda/izhoda in zagotavljajo hitrejši dostop za branje in pisanje. Nekateri SSD-ji medtem nimajo vgrajenega DRAM-a. Prihrani pri porabi energije, vendar prisili pogone, da kompenzirajo na druge načine.

Druga stvar, ki jo je treba opozoriti, je, da diski SSD pišejo v serijah in ne v sektorjih, zato morajo naložiti skupine podatkov, jih dodati iz predpomnilnika, nato pa jih vrniti nazaj in se premakniti na naslednjo skupino podatkov. Zato je predpomnilnik DRAM koristen.

Na splošno je predpomnilnik pomemben, tudi pri SSD-jih. To ni tako pomembno kot specifikacije primarnega pogona, vendar bi ga morali upoštevati. Če je vaš trdi disk večopravilen ali neprekinjeno deluje, na primer pri strežniku, za razvoj ali celo za igranje iger, poiščite večje velikosti RAM-a. Od tega boste imeli največ koristi. Domačim uporabnikom, ki iščejo shranjevalni pogon za občasno uporabo, o tem ni treba skrbeti toliko, čeprav lahko več zavihkov v brskalniku poleg videoposnetka v YouTubu in dveh preglednic ter prejemanja posodobitev upočasni stvari. Pri SSD-jih so razmere nekoliko bolj nejasne, vendar je še vedno vredno razmisliti o DRAM-u pri odločanju. Drugi dejavniki pa ga lahko zlahka zasenčijo.