Кэш-память представляет собой тип памяти, который позволяет операционной системе временно сохранять данные, прочитанные, однако еще не подвергнутые обработке. В дисковом устройстве эта функция возложена на специализированные микросхемы, способные функционировать намного быстрее основного хранилища. За счет использования кэш-памяти повышается эффективность работы как носителя данных, так и операционной системы.
Как буферная память влияет на производительность
В памяти буфера хранятся файлы, которые часто запрашиваются. Когда они нужны, их загрузка происходит непосредственно из кэша, что исключает необходимость физического считывания данных с жесткого диска. Это приводит к значительному сокращению времени, необходимого для доступа к информации. Без использования кэша жесткий диск должен выполнить ряд операций: обработать запрос, определить нужный сектор и позиционировать магнитные головки для считывания данных.
Использование буфера обмена снижает нагрузку на жесткий диск, уменьшая количество выполняемых операций.
Более того, устройства с увеличенным буфером памяти уменьшают нагрузку на центральный процессор, что, в свою очередь, положительно влияет на общую эффективность системы, хотя повышение производительности обычно незначительно.
В чём ценность кэша, кроме увеличения производительности?
Для понимания значимости кэша необходимо вспомнить принцип функционирования жесткого диска. В предыдущих обсуждениях мы детально изучили его структуру и составные части. Вкратце повторим ключевые аспекты:
- Основу жёсткого диска составляют алюминиевые или стеклянные пластины. Именно на них хранятся данные.
- Пластины покрыты слоем ферромагнетика. Благодаря намагничиванию кластеры на поверхности запоминают 0 и 1, из которых и состоит информация.
- При выполнении любой операции система обращается к жёсткому диску. Магнитные головки начинают перемещаться по его поверхности, записывая или считывая информацию.
- В отличие от граммофонной иглы, магнитные головки не примыкают к пластинам вплотную — между ними есть зазор в несколько нанометров. Однако у любого диска есть ресурс чтения/записи, который потихоньку исчерпывается при каждом обращении системы.
Магнитные головки осуществляют чтение данных с поверхности диска.
Результат прост: использование буферной памяти опосредованно продлевает жизненный цикл дискового накопителя. При хранении данных в кэше, система менее интенсивно взаимодействует с дисковыми пластинами, что снижает количество циклов чтения/записи и увеличивает срок службы накопителя.
Где посмотреть размер кэша?
В базовых приложениях операционной системы данные о размере буферной памяти обычно не видны. Для получения точных сведений необходимо использовать дополнительное программное обеспечение, такое как HDTune. Запустив эту программу, следует перейти на вкладку «Информация», где в нижней части отобразится строка «Буфер», содержащая информацию о размере кэш-памяти.
На данном диске предусмотрено 16 мегабайт буферной памяти.
Значит нужно покупать диск с самым большим буфером?
Не всегда увеличение размера кэша приводит к повышению эффективности системы. Теоретически, чем больше данных хранится в кэше, тем реже компьютер обращается к жесткому диску, так как необходимые данные находятся в оперативной памяти. Однако следует иметь в виду, что многие производители ограничивают объем кэша значением 256 Мб. В случае с компьютерами, задействованными в обработке значительных объемов данных, размер кэша уже не играет ключевой роли, поскольку данные не могут быть полностью сохранены в памяти. В результате, прирост производительности от увеличения кэша будет незначительным.
Если система преимущественно обрабатывает небольшие файлы, размер которых не превышает 256 Мб, то целесообразно использовать диск с увеличенным буфером. Однако необходимо избегать переплаты за избыточные мегабайты. Вот как обстоят дела:
- Для игр — 256 Мб.
- Для домашнего медиацентра — 128 Мб.
- Для сёрфинга в интернете, работы в офисных приложениях — 32-64 Мб.
Цена жестких дисков колеблется в зависимости от объема кэш-памяти. Прежде чем совершить покупку, необходимо четко определить назначение системы. Таким образом, можно избежать лишних затрат на мегабайты буферной памяти, которые не окажут влияния на производительность.
