[ERKLÄRT] Festplatten-Cache und seine Funktionalität

Sind Sie auf den Begriff „Festplatten-CacheUnd fragen Sie sich, was es ist? In der Tat würden Sie auf diesen Begriff stoßen, insbesondere wenn Sie sich mit den Hardwarespezifikationen eines PCs befassen. Nun, ohne Sie mehr im Dunkeln zu halten, werden wir alles über den Festplatten-Cache und seine Funktionalität erklären.

Wenn Sie sich mit den Hardwarespezifikationen eines PCs befassen, lesen Sie viele Informationen unter verschiedenen Terminologien. Bei der Festplatte konzentrieren wir uns hauptsächlich auf Spezifikationen wie Lese- / Schreibgeschwindigkeit, Gesamtkapazität usw. Viele Benutzer - insbesondere Anfänger - achten jedoch nicht auf Funktionen wie den Festplatten-Cache. Nun, der Festplatten-Cache ist ein Aspekt, der die Geschwindigkeit der Festplatte bestimmt. Zu Wischen Sie die Festplatte vollständig oder Klonen Sie die Festplatte Ihres Computers Hier ist das beste Werkzeug.

Eine Einführung in den Festplatten-Cache

Viele Hardware-Experten bezeichnen den Festplatten-Cache als "Festplattenpuffer". Der Begriff Festplattenpuffer gibt einen klareren Einblick in die tatsächliche Funktionalität dieser Funktion. Der Festplatten-Cache spielt die Rolle eines temporären, flüchtigen Speichers für Ihre physische Festplatte. Es liest und schreibt Daten in die Platten des permanenten Speichers der Festplatte.

Festplattencache 1

In gewisser Weise sind Festplatten-Cache und RAM in Bezug auf die Funktionalität etwas ähnlich. Der Mechanismus hinter diesen beiden Aspekten ist ziemlich ähnlich. Wenn Sie sich die Anatomie einer Festplatte ansehen, besteht sie aus Mikrocontrollern. Eingehende und ausgehende Daten auf der Festplatte werden von diesen integrierten Controllern gesteuert. Nun, das ist so ziemlich die gleiche Funktionalität, die in der CPU stattfindet. Der Cache-Speicher der Festplatte funktioniert zusammen mit diesen Mikrocontrollern. Sie speichern tatsächlich die Befehle, die von den oben genannten Steuerungen verwendet werden.

Wenn Sie sich über die Funktionalität des Festplattencaches immer noch nicht im Klaren sind, nehmen Sie zum Beispiel die Videopufferung. Wenn Sie ein Video online über eine schlechte Netzwerkverbindung ansehen, tritt keine ständige Wiedergabe auf. Stattdessen hält der Videoplayer die Wiedergabe. Das ist, um genügend Daten zu sammeln, um das Video abzuspielen, ohne unterbrochen zu werden. Ebenso sammelt der Festplatten-Cache auch Daten (die an die Festplatte gesendeten Befehle). Anschließend werden die gesammelten Befehle an die Festplatte gesendet, sodass Sie reibungsloser Daten schreiben und lesen können.

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Aber wie hilft der Festplatten-Cache der Hauptfestplatte?

Gemäß dem Design der Festplatten in Ihrem PC lesen und schreiben die Festplatten Daten. Zu diesem Zweck sollten die Datenträger Daten von ihren Platten abrufen. In den meisten Fällen erledigt der Benutzer des jeweiligen Computers ungefähr zwei Aufgaben gleichzeitig. Daher funktionieren die Festplatten desselben Computers wiederholt auf der Grundlage derselben Daten (Befehle). Wenn die Festplatte immer wieder dieselben Daten von den Platten abruft, steigt ihre Arbeitslast unnötig an. Dadurch kann die Festplatte Daten langsamer lesen oder schreiben als vom Benutzer erwartet. Wenn jedoch ein Festplatten-Cache vorhanden ist, werden wiederholte, häufige Befehle im Namen der Festplatte gespeichert. Daher muss die Festplatte die Daten nicht häufig von Platten abrufen. Dieselben Daten werden bereits im Cache gespeichert und schneller verarbeitet als auf der Festplatte. Infolgedessen wird die Geschwindigkeit des Datenschreib- / Lesevorgangs erhöht.

Sie sollten wissen, dass Festplatten nicht in der Lage sind, die genauen Daten sofort aus dem Steckplatz abzurufen. Stattdessen liest es einen Cluster gespeicherter Daten und filtert dann, was es tatsächlich benötigt. Wie Sie erkennen, ist dies nicht der effizienteste Prozess, insbesondere wenn viele Daten gelesen werden müssen. Um die Daten zu lesen, muss die Festplatte ihre Platten drehen und nach den erforderlichen Daten suchen. Aufgrund der Einbeziehung physikalischer Komponenten kann die Geschwindigkeit begrenzt werden. Es ist verständlich, dass die Bewegungen physischer Teile im Vergleich zu elektronischen Aspekten mehr Aufwand erfordern. Kurz gesagt, Festplatten funktionieren mit einigen, sodass die Geschwindigkeit Einschränkungen unterliegen kann.

Als PC-Benutzer fordern Sie mit verschiedenen Programmtypen viele Daten von Ihren Festplatten an. Die Festplatte muss also viele Daten durchlaufen, um die entsprechenden Anweisungen herauszufinden. Sobald diese Datenbündel vom Plattenteller abgezogen wurden, werden sie im Cache-Speicher gespeichert. Wenn der Benutzer denselben Befehl erneut ausführt, wird der Festplatten-Cache ins Spiel gebracht. Anstatt die Festplatte in Betrieb zu nehmen, werden die Daten über den Cache erfasst. Auf diese Weise können Sie schnellere, bessere und effizientere Funktionen nutzen.

Es verwaltet den Datenfluss effizienter

Sie sollten wissen, dass es mehrere Schritte gibt, um Daten von Ihrer Festplatte abzurufen. Jeder dieser Schritte wird verständlicherweise einige Zeit in Anspruch nehmen. Es ist richtig, dass SATA-Festplatten im Vergleich zu IDE-Laufwerken eine höhere Effizienz aufweisen. Das Übertragen von Daten von einer SATA-Festplatte ist schneller. Um den Datenfluss gleichmäßiger und reibungsloser zu gestalten, wird der Festplattenpuffer aktiviert. Der spätere Prozess wird ziemlich effizient sein.

Es minimiert auch die Zeit, die zum Schreiben von Daten benötigt wird

Wir sollten noch einmal betonen, dass Festplatten langsamer sind. Aufgrund der Einbeziehung der physischen Komponenten arbeiten sie bemerkenswert weniger effizient. Tatsächlich betrachten viele Experten physische Festplatten als den langsamsten Teil des Computersystems. Das gleichzeitige Schreiben von Daten auf eine physische Festplatte kann daher eine ziemlich schmerzhafte Aufgabe sein.

In diesem Fall kommt der Cache ins Spiel und beschleunigt den Vorgang. Beim Schreiben von Daten legt eine Festplatte ihre Daten zunächst im Cache ab. Es werden nicht alle Daten auf die Platten der Festplatte geschrieben, da dies einige Zeit in Anspruch nimmt. Stattdessen wird vorgetäuscht, dass alle Daten auf die Festplatte geschrieben werden. Der Computer sendet dann weitere Daten an die Festplatte, sofern der vorherige Vorgang abgeschlossen ist. Infolgedessen ermöglicht der Prozess dem Computer, mit der nächsten Aufgabe fortzufahren. Das liegt daran, dass der Festplatten-Cache die Daten im Namen des Computers speichert.

Trotzdem ist mit dem Cache-Speicher ein Nachteil verbunden. Wie bereits am Anfang des Artikels erwähnt, ist der Cache ein flüchtiger, temporärer Speicher. Solange der Computer ständig arbeitet, bleibt der Cache-Speicher unversehrt. Wenn Sie den Computer jedoch neu starten oder ein Stromausfall vorliegt, wird der Speicher gelöscht. Die in den Cache-Speicher geschriebenen Daten gehen verloren, wenn Sie den Computer erneut starten. Genau das passiert auch mit den im RAM gespeicherten Daten. Denken Sie also daran. Daten im Festplatten-Cache sind flüchtig.

Es kann auch die Funktionen beschleunigen

Gemäß dem Mechanismus des Caches hilft es nicht, dass einzelne Aufgaben schneller ausgeführt werden. Außerdem wird Ihre Festplatte dadurch nicht schneller. Was macht es dann eigentlich? Lass es uns herausfinden!

Festplattencache 2

Wie wir gelernt haben, arbeitet der Cache als Festplattenpuffer. Das heißt, es speichert die Daten im Namen der Festplatte und stellt sie bei Bedarf bereit. Durch einen solchen Ansatz erwarten sie nicht, die Festplatte zu beschleunigen. Stattdessen kann die Festplatte mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen und mehr Effizienz in die Tat umsetzen. Dies ist ziemlich ähnlich zu dem, was RAM im Auftrag des Prozessors tut.

Praktisch machen Laufwerke immer mehr als eine Sache gleichzeitig. Mit dem Betriebssystem selbst hat die Festplatte mehrere Aufgaben gleichzeitig zu erledigen. Sie erstellen beispielsweise ein Design, während Sie einen Song anhören, und das Antivirenprogramm wird im Hintergrund ausgeführt. Das ist schon viel Arbeit. Wenn Sie bereits mehr als eine Datei geöffnet haben, um mit Ihrem Design zu arbeiten, summieren sich die Aufgaben. Das Ergebnis ist eine zu ausgelastete Festplatte. Mit Hilfe des Cache-Speichers können Sie jedoch erwarten, dass er sich um die häufigen Befehle kümmert. Dies hilft der Festplatte, Multitasking auf effiziente Weise durchzuführen.

Darüber hinaus benötigen Server dringend die Unterstützung des Cache. Die auf Servern installierten Festplatten müssen eine Vielzahl von Aufgaben gleichzeitig erledigen. Beispielsweise muss ein mit einer bestimmten Website verknüpfter Server viele Aufgaben ausführen. Immer wenn ein Besucher eine Aktion auf der jeweiligen Website ausführt, muss der Server reagieren. Alle Daten der jeweiligen Website werden auf dem Server gespeichert. Immer wenn jemand auf die Informationen auf der Website zugreift, werden die Daten auf dem Server gelesen oder geschrieben. In diesem Fall wird der Cache des Servers wesentlich nützlich.

SSDs und Cache

SSD (Solid State Drive) kann schneller als herkömmliche physische Festplatten arbeiten. Benötigt SSD die Unterstützung eines Caches? Die Wahrheit ist, dass sie eine Art Cache-System verwenden. Obwohl der Cache-Speicher ähnlich wie der RAM funktioniert, funktioniert der Cache in der SSD anders. Sie sind DRAMs. Diese Option ist schneller als die andere Option.

Trotz der Tatsache, dass die SSDs im Vergleich zu herkömmlichen festplattenbasierten Optionen schneller arbeiten, verwenden sie immer noch den Cache. Das soll die Leistung der Laufwerke regulieren. Einige der SSDs sind nicht mit dem integrierten DRAM verbunden. Obwohl solche Laufwerke hinsichtlich des Stromverbrauchs vorteilhaft sein können, können sie andere Nachteile mit sich bringen.

Fazit

Obwohl der Festplatten-Cache oft übersehen wird, ist die Funktionalität dieses Aspekts wirklich wichtig. Wenn Sie vorhaben, mit dem Computer schwere Arbeiten auszuführen, benötigen Sie eine größere Cache-Kapazität. Wenn es um Server geht, ist die Kapazität der Festplatten-Cache ist sogar wichtig. Nun, das müssen wir mit Ihnen teilen. Wir hoffen, dass Sie diese Informationen nützlich finden.

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Jason

Ausgezeichneter Softwareexperte, spezialisiert auf Software- und Anwendungstests, Vergleiche, Recherche und liebt Bloggen, Schreiben von Rezensionen, Video-Tutorials und dergleichen.