Merevlemez gyorsítótár memória. Mi a merevlemez gyorsítótár -memóriája és mire való?

Ha szeretné tudni, hogy mi a merevlemez gyorsítótár és hogyan működik, ez a cikk az Ön számára. Megtudhatja, mi ez, milyen funkciókat lát el, és hogyan befolyásolja az eszköz működését, valamint a gyorsítótár előnyeit és hátrányait.

Merevlemez gyorsítótár -koncepció

Maga a merevlemez meglehetősen kényelmes eszköz. A RAM -hoz képest a merevlemez nagyságrendekkel lassabb. Ez a számítógép teljesítményének csökkenését is eredményezi RAM hiány esetén, mivel a hiányt a merevlemez kompenzálja.

Tehát a merevlemez gyorsítótár egyfajta véletlen hozzáférésű memória. A merevlemez -meghajtóba van beépítve, és pufferként szolgál az olvasott információkhoz és a rendszerbe történő továbbításhoz, valamint a leggyakrabban használt adatokat is tartalmazza.

Nézzük meg, hogy mire való a merevlemez gyorsítótár.

Amint fentebb említettük, az információk merevlemezről történő olvasása nagyon kellemetlen, mivel a fej mozgatása és a szükséges szektor megtalálása sok időt vesz igénybe.

Tisztázni kell, hogy a "lassú" szó ezredmásodpercet jelent. A modern technológiákhoz pedig egy ezredmásodperc sok.

Ezért a merevlemez gyorsítótárához hasonlóan a lemez felületéről fizikailag kiolvasott adatokat is tárolja, valamint azokat a szektorokat is olvassa és tárolja, amelyeket valószínűleg később fognak kérni.

Ez csökkenti a meghajtóra irányuló fizikai hívások számát, miközben növeli a teljesítményt. A Winchester akkor is működhet, ha a fogadó busz nem ingyenes. Az átviteli sebesség több százszorosára nőhet azonos típusú kérések esetén.

Hogyan működik a merevlemez gyorsítótár

Maradjunk ennél részletesebben. Már nagyjából tudja, mire való a merevlemez gyorsítótár. Most nézzük meg, hogyan működik.

Képzeljük el, hogy a merevlemez kérést kap egy blokkból 512 KB információ olvasására. A szükséges információkat leveszik a lemezről, és átviszik a gyorsítótárba, de a kért adatokkal együtt több szomszédos blokkot is olvasnak egyszerre. Ezt előhívásnak hívják. Amikor egy új lemezre vonatkozó kérés érkezik, a meghajtó mikrokontrollere először ellenőrzi, hogy vannak -e ezen információk a gyorsítótárban, és ha megtalálja, akkor azonnal továbbítja a rendszerhez anélkül, hogy hozzáférne a fizikai felülethez.

Mivel a gyorsítótár -memória korlátozott, a legrégebbi információblokkok újakra kerülnek. Ez egy kör alakú gyorsítótár vagy körpuffer.

Módszerek a merevlemez sebességének növelésére puffermemória segítségével

• Adaptív szegmentáció. A cache memória szegmensekből áll, amelyek azonos memóriamennyiséggel rendelkeznek. Mivel a kért információk mérete nem mindig lehet azonos, sok gyorsítótár -szegmenst ésszerűtlenül használnak. Ezért a gyártók elkezdték a gyorsítótár -memóriát készíteni azzal a képességgel, hogy megváltoztathatják a szegmensek méretét és számát.
• Előzetes lekérés. A merevlemez processzora elemzi a korábban kért és jelenleg kért adatokat. Az elemzés alapján olyan információkat továbbít a fizikai felületről, amelyekre nagyobb valószínűséggel lesz szükség a következő időpontban.
• Felhasználói vezérlés. A merevlemezek fejlettebb modelljei lehetővé teszik a felhasználó számára a gyorsítótárban végrehajtott műveletek ellenőrzését. Például: letiltja a gyorsítótárat, beállítja a szegmens méretét, bekapcsolja az adaptív szegmentálási funkciót, vagy letiltja az előzetes letöltést.

Ez több gyorsítótárat ad a készüléknek

Most megtudjuk, milyen kötetekkel vannak felszerelve, és mi adja a gyorsítótárat a merevlemezen.

Leggyakrabban 32 és 64 MB gyorsítótár -méretű merevlemezeket talál. De van még 8 és 16 MB. A közelmúltban csak 32 és 64 MB -ot adtak ki. Jelentős áttörést ért el a teljesítményben, amikor 8 MB helyett 16 MB -ot használtak. A 16 és 32 MB közötti gyorsítótárak között pedig már nem érez nagy különbséget, valamint a 32 és 64 között.

Az átlagos számítógép -felhasználó nem veszi észre a különbséget a 32 és 64 MB gyorsítótárú merevlemezek teljesítményében. De érdemes megjegyezni, hogy a gyorsítótár -memória rendszeresen jelentős terheléseket tapasztal, ezért jobb, ha pénzügyi lehetőség esetén nagyobb méretű gyorsítótár -méretű merevlemezt vásárol.

A cache memória fő előnyei

A gyorsítótárnak számos előnye van. Csak a legfontosabbakat vesszük figyelembe:

A cache memória hátrányai

1. A merevlemez sebessége nem nő, ha az adatokat véletlenszerűen írják a lemezekre. Ez lehetetlenné teszi az információk előzetes lekérését. Ez a probléma részben elkerülhető rendszeres töredezettségmentesítéssel.
2. A puffer haszontalan, ha a gyorsítótárban elférő méretű fájlokat olvas. Tehát egy 100 MB méretű fájl elérésekor a 64 MB gyorsítótár haszontalan lesz.

további információ

Most már tudja a merevlemezt és annak hatását. Mit kell még tudnia? Jelenleg van egy új típusú tároló - SSD (szilárdtest). A lemezlemezek helyett szinkron memóriát használnak, mint például a flash meghajtókban. Az ilyen meghajtók tízszer gyorsabbak, mint a hagyományos merevlemezek, így a gyorsítótár jelenléte haszontalan. De még az ilyen meghajtóknak is vannak hátrányai. Először is, az ilyen eszközök ára a hangerővel arányosan nő. Másodszor, korlátozott tartalékuk van a memóriacellák újraírásának ciklusához.

Vannak hibrid meghajtók is: szilárdtestalapú meghajtó hagyományos merevlemezzel. Előnye a nagy sebességű munka és a nagy mennyiségű tárolt információ aránya viszonylag alacsony költséggel.

A merevlemez gyorsítótára az adatok ideiglenes tárolása.
Ha modern merevlemeze van, akkor a gyorsítótár nem olyan fontos, mint korábban.
Részletesebben a gyorsítótár szerepéről a merevlemezeken és arról, hogy mennyi gyorsítótárnak kell lennie a számítógép gyors működéséhez, később a cikkben talál.

Mire való a gyorsítótár

A merevlemez -gyorsítótár lehetővé teszi a gyakran használt adatok tárolását egy erre kijelölt helyen. Ennek megfelelően a gyorsítótár mérete határozza meg a tárolt adatok kapacitását. A nagy gyorsítótárnak köszönhetően a merevlemez teljesítménye jelentősen megnövekedhet, mivel a gyakran használt adatok pontosan betölthetők a merevlemez gyorsítótárába, ami nem igényel fizikai olvasást kérésre.
A fizikai olvasás közvetlen hozzáférés a merevlemez -szektorokhoz. Ez meglehetősen észrevehető időt vesz igénybe, ezredmásodpercben mérve. Ugyanakkor a merevlemez -gyorsítótár igény szerint körülbelül 100 -szor gyorsabban továbbítja az információkat, mint ha a merevlemezhez való fizikai hozzáféréssel kérte volna az információt. Így a merevlemez gyorsítótár lehetővé teszi a merevlemez működését akkor is, ha a gazda busz foglalt.

A gyorsítótár fontosságával együtt nem szabad megfeledkezni a merevlemez egyéb jellemzőiről sem, és néha a gyorsítótár mérete elhanyagolható. Ha két azonos méretű merevlemezt összehasonlítunk különböző gyorsítótár-mérettel, például 8 és 16 MB-mal, akkor a nagyobb gyorsítótár javára csak akkor szabad dönteni, ha árkülönbségük körülbelül 7–12 dollár. Ellenkező esetben nincs értelme túlfizetni a nagyobb gyorsítótárért.

Érdemes megnézni a gyorsítótárat, ha játékgépet vásárol, és nincsenek apróságok az Ön számára, ilyenkor a forgalmat is meg kell nézni.

Összefoglalva a fentieket

A gyorsítótár előnye, hogy az adatfeldolgozás nem tart sokáig, amikor egy bizonyos szektorhoz való fizikai hozzáférés során időnek kell eltelnie, amíg a lemezfej megtalálja a kívánt információt és elkezdi olvasni. Ezenkívül a nagy gyorsítótár -méretű merevlemezek jelentősen leterhelhetik a számítógép processzorát, mivel nincs szükség fizikai hozzáférésre ahhoz, hogy információkat kérjen a gyorsítótárból. Ennek megfelelően a processzor munkája itt minimális.

A merevlemez -gyorsítótár valódi gyorsítónak nevezhető, mert pufferelő funkciója valóban lehetővé teszi a merevlemez sokkal gyorsabb és hatékonyabb működését. A csúcstechnológiák gyors fejlődése kapcsán azonban a merevlemez gyorsítótárának korábbi értéke nem nagy jelentőséggel bír, mivel a legtöbb modern modell 8 vagy 16 MB gyorsítótárat használ, ami elég a memória optimális működéséhez. merevlemez.

Manapság léteznek még nagyobb, 32 MB -os gyorsítótárral rendelkező merevlemezek, de mint mondtuk, csak akkor kell külön fizetni a különbségért, ha az árkülönbség megegyezik a teljesítmény különbségével.

A merevlemez (merevlemez, HDD) a számítógép egyik nagyon fontos része. Hiszen ha tönkremegy egy processzor, videokártya stb. Csak azt sajnálja, hogy új vásárláskor veszített pénzt; ha a merevlemez meghibásodik, fennáll annak a kockázata, hogy elveszíti a fontos adatokat anélkül, hogy visszatérne. Ezenkívül a számítógép sebessége a merevlemeztől függ. Nézzük meg, hogyan válasszuk ki a megfelelő merevlemezt.

Merevlemez -feladatok

A számítógépen belüli merevlemez feladata az információk nagyon gyors tárolása és megjelenítése. A merevlemez a számítógépipar csodálatos találmánya. A fizika törvényeit felhasználva ez a kis eszköz szinte korlátlan mennyiségű információt tárol.

Merevlemez típusa

IDE - elavult merevlemezek csatlakoznak a régebbi alaplapokhoz.

SATA - kicserélték az IDE merevlemezeket, nagyobb adatátviteli sebességgel rendelkeznek.

A SATA interfészek különböző modellek, különböznek egymástól ugyanabban az adatcserében és a különböző technológiák támogatásában:

• SATA - akár 150mb / s átviteli sebességgel rendelkezik.
• SATA II - akár 300Mb / s átviteli sebességgel rendelkezik
• SATA III - átviteli sebessége akár 600mb / s

A SATA-3 gyártása nem sokkal korábban, 2010 elejétől kezdődött. Ilyen merevlemez vásárlásakor figyelni kell a számítógép gyártási évére (frissítés nélkül), ha ez a dátum alatt van, akkor ez a merevlemez nem fog működni! HDD - SATA, SATA 2 ugyanazokkal a csatlakozókkal rendelkezik, és kompatibilisek egymással.

Merevlemez -terület

A leggyakoribb merevlemezek, amelyeket a legtöbb felhasználó otthon használ, 250, 320, 500 gigabájt. Még kevesebb van, de egyre kevesebb 120, 80 gigabájt, és már nem kaphatók. Nagyon nagy információk tárolására van 1, 2, 4 terabájtos merevlemez.

Merevlemez sebesség és gyorsítótár

A merevlemez kiválasztásakor fontos figyelni a működési sebességére (orsó fordulatszáma). A teljes számítógép sebessége ettől függ. A lemezek tipikus fordulatszáma 5400 és 7200 fordulat / perc.

A puffermemória (cache memória) mennyisége a merevlemez fizikai memóriája. Több ilyen méretű memória létezik, 8, 16, 32, 64 megabájt. Minél nagyobb a merevlemez RAM -ja, annál gyorsabb lesz az adatátvitel.

Őrizetben

Vásárlás előtt ellenőrizze, melyik merevlemez alkalmas az alaplapra: IDE, SATA vagy SATA 3. Megnézzük a meghajtók forgási sebességének jellemzőit és a puffermemória mennyiségét, ezek a fő mutatók, amelyekre figyelni kell nak nek. Megnézzük a gyártót és az Önnek megfelelő hangerőt is.

Kellemes vásárlást kívánunk!

Ossza meg választását megjegyzésekben, ez segít a többi felhasználónak a helyes döntés meghozatalában!



xn ---- 8sbabec6fbqes7h.xn-p1ai

Rendszeradminisztráció és így tovább

A gyorsítótár használata növeli a merevlemez teljesítményét, csökkenti a fizikai lemezhozzáférések számát, és lehetővé teszi a merevlemez működését akkor is, ha a gazda busz foglalt. A legtöbb modern meghajtó gyorsítótára 8-64 megabájt. Ez még több is, mint egy átlagos számítógép merevlemez -kapacitása a múlt század kilencvenes éveiben.

Annak ellenére, hogy a gyorsítótár növeli a meghajtó sebességét a rendszerben, ennek vannak hátrányai is. Először is, a gyorsítótár egyáltalán nem gyorsítja a meghajtót, ha a tálca különböző végein található véletlenszerű információkérésekre kerül sor, mivel ilyen kérések esetén nincs értelme a lekérésnek. Ezenkívül a gyorsítótár egyáltalán nem segít nagy mennyiségű adat olvasásakor. ez általában meglehetősen kicsi, például egy 80 megabájtos fájl másolásakor, a mi korunkban szokásos 16 megabájtos pufferrel, a másolt fájl alig valamivel kevesebb, mint 20% -a fér el a gyorsítótárban.

Annak ellenére, hogy a gyorsítótár növeli a meghajtó sebességét a rendszerben, ennek vannak hátrányai is. Először is, a gyorsítótár egyáltalán nem gyorsítja a meghajtót, ha a tálca különböző végein található véletlenszerű információkérésekre kerül sor, mivel ilyen kérések esetén nincs értelme a lekérésnek. Ezenkívül egyáltalán nem segít nagy mennyiségű adat olvasásakor. általában elég kicsi. Például egy 80 megabájtos fájl másolásakor, a mi korunkban szokásos 16 megabájtos pufferrel, a másolt fájlnak csak alig kevesebb, mint 20% -a fér el a gyorsítótárban.

Az elmúlt években a merevlemez -gyártók jelentősen növelték termékeik gyorsítótár -kapacitását. Még a 90-es évek végén is 256 kilobájt volt az összes meghajtó szabványa, és csak a csúcskategóriás eszközökön volt 512 kilobájt gyorsítótár. Jelenleg a 8 megabájtos gyorsítótár mérete már minden meghajtó de facto szabványává vált, míg a legproduktívabb modellek kapacitása 32 vagy akár 64 megabájt. Két oka van annak, hogy a meghajtó puffere ilyen gyorsan nőtt. Az egyik a szinkron memória mikroáramkörök árának éles csökkenése. A második ok a felhasználók meggyőződése, hogy a gyorsítótár méretének megduplázása vagy akár megnégyszerezése nagyban befolyásolja a meghajtó sebességét.

A merevlemez gyorsítótárának mérete természetesen befolyásolja a meghajtó sebességét az operációs rendszerben, de nem annyira, mint a felhasználók elképzelik. A gyártók kihasználják a felhasználó hitét a gyorsítótár méretében, és a reklámfüzetekben hangosan nyilatkoznak a négyes gyorsítótár méretéről a standard modellhez képest. Ha azonban összehasonlítjuk ugyanazt a merevlemezt 16 és 64 megabájtos pufferméretekkel, akkor kiderül, hogy a gyorsítás néhány százalékot jelent. Mire vezet ez? Ezenkívül csak nagyon nagy különbség a gyorsítótár méretében (például 512 kilobájt és 64 megabájt között) érezhetően befolyásolja a meghajtó sebességét. Emlékeztetni kell arra is, hogy a merevlemez -puffer mérete meglehetősen kicsi a számítógép memóriájához képest, és gyakran a "puha" gyorsítótár nagyobb mértékben járul hozzá a meghajtó működéséhez, azaz egy közbenső puffer, amelyet a rendszer a fájlrendszerrel való gyorsítótárazási műveletekhez, és a számítógép memóriájában található ...

Szerencsére van egy gyorsabb lehetőség a gyorsítótárra: a számítógép adatokat ír a meghajtóba, mennek a gyorsítótárba, és a meghajtó azonnal reagál a rendszerre, hogy a rekord elkészült; A számítógép tovább dolgozik, hisz abban, hogy a meghajtó nagyon gyorsan képes adatokat írni, míg a meghajtó "becsapta" a számítógépet, és csak a szükséges adatokat írta a gyorsítótárba, és csak ezután kezdte írni őket a lemezre. Ezt a technológiát visszaírás gyorsítótárának nevezik.

E kockázat miatt egyes munkaállomások egyáltalán nem gyorsítótáraznak. A modern meghajtók lehetővé teszik az írási gyorsítótárazási mód kikapcsolását. Ez különösen fontos azokban az alkalmazásokban, ahol az adatok érvényessége kritikus. Mivel az ilyen típusú gyorsítótárazás jelentősen megnöveli a meghajtó sebességét, ennek ellenére általában más módszerekhez folyamodnak, amelyek csökkenthetik az áramkimaradás miatti adatvesztés kockázatát. A leggyakoribb módszer a számítógép szünetmentes áramforráshoz való csatlakoztatása. Ezenkívül minden modern meghajtó rendelkezik "flush write cache" funkcióval, amely arra kényszeríti a meghajtót, hogy adatokat írjon a gyorsítótárból a felületre, de a rendszernek vakon kell végrehajtania ezt a parancsot. még mindig nem tudja, hogy vannak -e adatok a gyorsítótárban vagy sem. Minden alkalommal, amikor a készüléket kikapcsolják, a modern operációs rendszerek elküldik ezt a parancsot a merevlemezre, majd elküldik a fejek parkolására vonatkozó parancsot (bár ezt a parancsot nem lehetett volna elküldeni, mivel minden modern meghajtó automatikusan leállítja a fejet, amikor a feszültség leesik) a megengedett maximális szint alatt), és csak ezután kapcsolja ki a számítógépet. Ez garantálja a felhasználói adatok biztonságát és a merevlemez helyes leállítását.

sysadminstvo.ru

Merevlemez gyorsítótár

05.09.2005

Minden modern meghajtó beépített gyorsítótárral rendelkezik, amelyet puffernek is neveznek. Ennek a gyorsítótárnak a célja nem azonos a processzor gyorsítótárával. A gyorsítótár funkció a gyors és a lassú eszközök közötti pufferelés. Merevlemezek esetében a gyorsítótár ideiglenesen tárolja a lemezről az utolsó olvasás eredményeit, valamint előzetesen lekérheti azokat az információkat, amelyek egy kicsit később kérhetők, például több szektor a jelenleg kért szektor után.

A gyorsítótár használata növeli a merevlemez teljesítményét, csökkenti a fizikai lemezhozzáférések számát, és lehetővé teszi a merevlemez működését akkor is, ha a gazda busz foglalt. A legtöbb modern meghajtó gyorsítótárának mérete 2-8 megabájt. Ennek ellenére a legfejlettebb SCSI meghajtók gyorsítótára eléri a 16 megabájtot, ami még több is, mint a múlt század kilencvenes éveinek átlagos számítógépe.

Meg kell jegyezni, hogy amikor valaki a lemez gyorsítótáráról beszél, leggyakrabban nem csak a merevlemez gyorsítótárára gondol, hanem egy bizonyos pufferre, amelyet az operációs rendszer osztott ki az olvasási-írási folyamatok felgyorsítására ebben az operációs rendszerben.

A merevlemez gyorsítótárának nagyon fontos oka, hogy nagy különbség van a merevlemez és a merevlemez interfész sebessége között. A szükséges szektor keresésekor egész ezredmásodperc telik el. időt fordítanak a fej mozgatására, várva a kívánt szektorra. A modern személyi számítógépekben már egy ezredmásodperc is sok. Egy tipikus IDE / ATA meghajtón a 16 KB -os adatblokk gyorsítótárból a számítógépre történő átviteléhez szükséges idő körülbelül százszor gyorsabb, mint a felszínről való megkeresés és olvasás. Ezért minden merevlemez rendelkezik belső gyorsítótárral.

Egy másik helyzet az adatok lemezre írása. Tegyük fel, hogy ugyanazt a 16 kilobájtos adatblokkot kell írnunk egy gyorsítótárral. A Winchester azonnal bedobja ezt az adatblokkot a belső gyorsítótárba, és jelenti a rendszernek, hogy ismét szabad a kérésekhez, miközben adatokat ír a mágneses lemezek felületére. A szektorok szekvenciális leolvasása esetén a gyorsítótár már nem játszik nagy szerepet, mivel a szekvenciális olvasási sebesség és az interfész sebessége ebben az esetben nagyjából megegyezik.

A merevlemez gyorsítótárának működésének általános fogalmai

A gyorsítótár működésének legegyszerűbb elve az adatok tárolása nemcsak a kért szektorra, hanem több szektorra is. A merevlemezről történő olvasás általában nem 512 bájtos, hanem 4096 bájtos blokkokban történik (fürt, bár a fürt mérete változhat). A gyorsítótár szegmensekre van osztva, amelyek mindegyike egy adatblokkot tárolhat. Amikor egy merevlemezre vonatkozó kérés történik, a tárolóvezérlő először ellenőrzi, hogy a kért adatok a gyorsítótárban vannak -e, és ha igen, azonnal kiadja azokat a számítógépnek anélkül, hogy fizikailag hozzáférne a felülethez. Ha nem voltak adatok a gyorsítótárban, akkor először beolvassák és a gyorsítótárba helyezik őket, és csak ezt követően kerülnek át a számítógépre. Mivel a gyorsítótár mérete korlátozott, a gyorsítótár darabjai folyamatosan frissülnek. Általában a legrégebbi darabot kicserélik egy újra. Ezt körkörös puffernek vagy körkörös gyorsítótárnak nevezik.

A meghajtó sebességének növelése érdekében a gyártók számos módszert találtak a gyorsítótár miatt a munka sebességének növelésére:

1. Adaptív szegmentáció. A gyorsítótárat általában azonos méretű szegmensekre osztják. Mivel a kérések különböző méretűek lehetnek, ez szükségtelen gyorsítótár -blokkok pazarlásához vezet, mivel egy kérés rögzített hosszúságú szegmensekre lesz felosztva. Manapság sok meghajtó dinamikusan átméretezi a szegmenst, meghatározza a kérelem méretét, és a szegmens méretét az adott kéréshez igazítja, ezáltal növelve a hatékonyságot és növelve vagy csökkentve a szegmens méretét. A szegmensek száma is változhat. Ez a feladat összetettebb, mint a fix hosszúságú szegmensekkel végzett műveletek, és adatok töredezettségéhez vezethet a gyorsítótárban, ami növeli a merevlemez mikroprocesszorának terhelését.
2. Előzetes letöltés. A merevlemez mikroprocesszora a jelen pillanatban kért adatok elemzése és a korábbi időpontokban végrehajtott kérések elemzése alapján betölti a gyorsítótárba a még nem kért adatokat, de nagy a valószínűsége. A lekérés legegyszerűbb esete a további adatok betöltése a gyorsítótárba, amely valamivel messzebb található, mint a jelenleg kért adatok. statisztikailag nagyobb valószínűséggel kérik őket később. Ha az előhívási algoritmus helyesen van megvalósítva a meghajtó firmware -jében, az megnöveli annak működési sebességét különböző fájlrendszerekben és különböző adattípusokkal.
3. Felhasználói vezérlés. A csúcstechnológiás merevlemez-meghajtók olyan parancskészlettel rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a felhasználó számára, hogy pontosan vezérelje az összes gyorsítótár-műveletet. Ezek a parancsok a következőket tartalmazzák: a gyorsítótár engedélyezése és letiltása, a szegmens méretének szabályozása, az adaptív szegmentálás és az újramintavételezés engedélyezése és letiltása stb.

Annak ellenére, hogy a gyorsítótár növeli a meghajtó sebességét a rendszerben, ennek vannak hátrányai is. Először is, a gyorsítótár egyáltalán nem gyorsítja a meghajtót, ha a tálca különböző végein található véletlenszerű információkérésekre kerül sor, mivel ilyen kérések esetén nincs értelme a lekérésnek. Ezenkívül a gyorsítótár egyáltalán nem segít nagy mennyiségű adat olvasásakor. ez általában meglehetősen kicsi, például egy 10 megabájtos fájl másolásakor, a mi korunkban megszokott 2 megabájtos pufferrel, a másolt fájlnak csak alig 20% ​​-a fér el a gyorsítótárban.

A gyorsítótár ezen és egyéb jellemzői miatt nem gyorsítja fel annyira a meghajtót, mint szeretnénk. Az, hogy milyen sebességnövekedést eredményez, nemcsak a puffer méretétől függ, hanem a mikroprocesszor gyorsítótárával való munkavégzés algoritmusától, valamint az éppen feldolgozott fájlok típusától is. És általában nagyon nehéz megtudni, hogy mely gyorsítótár -algoritmusokat használják ebben a meghajtóban.

Az ábrán a Seagate Barracuda meghajtó gyorsítótár -chipje látható, kapacitása 4 megabit vagy 512 kilobájt.

Olvasás-írás gyorsítótár

Annak ellenére, hogy a gyorsítótár növeli a meghajtó sebességét a rendszerben, ennek vannak hátrányai is. Először is, a gyorsítótár egyáltalán nem gyorsítja a meghajtót, ha a tálca különböző végein található véletlenszerű információkérésekre kerül sor, mivel ilyen kérések esetén nincs értelme a lekérésnek. Ezenkívül egyáltalán nem segít nagy mennyiségű adat olvasásakor. általában elég kicsi. Például egy 10 megabájtos fájl másolásakor, a mi korunkban szokásos 2 megabájtos pufferrel, a másolt fájlnak csak alig kevesebb, mint 20% -a fér el a gyorsítótárban.

A gyorsítótár ezen jellemzői miatt nem gyorsítja fel annyira a meghajtót, mint szeretnénk. Az, hogy milyen sebességnövekedést eredményez, nemcsak a puffer méretétől függ, hanem a mikroprocesszor gyorsítótárával való munkavégzés algoritmusától, valamint az éppen feldolgozott fájlok típusától is. És általában nagyon nehéz megtudni, hogy mely gyorsítótár -algoritmusokat használják ebben a meghajtóban.

Az elmúlt években a merevlemez -gyártók jelentősen növelték termékeik gyorsítótár -kapacitását. Még a 90-es évek végén is 256 kilobájt volt az összes meghajtó szabványa, és csak a csúcskategóriás eszközökön volt 512 kilobájt gyorsítótár. Jelenleg a 2 megabájtos gyorsítótár minden meghajtó de facto szabványává vált, míg a legtermékenyebb modellek kapacitása 8 vagy akár 16 megabájt. Általában 16 megabájt csak SCSI meghajtókon található. Két oka van annak, hogy a meghajtó puffere ilyen gyorsan nőtt. Az egyik a szinkron memória mikroáramkörök árának éles csökkenése. A második ok a felhasználók meggyőződése, hogy a gyorsítótár méretének megduplázása vagy akár megnégyszerezése nagyban befolyásolja a meghajtó sebességét.

A merevlemez gyorsítótárának mérete természetesen befolyásolja a meghajtó sebességét az operációs rendszerben, de nem annyira, mint a felhasználók elképzelik. A gyártók kihasználják a felhasználó hitét a gyorsítótár méretében, és a reklámfüzetekben hangosan nyilatkoznak a négyes gyorsítótár méretéről a standard modellhez képest. Ha azonban összehasonlítjuk ugyanazt a merevlemezt 2 és 8 megabájtos pufferméretekkel, akkor kiderül, hogy a gyorsítás néhány százalékot jelent. Mire vezet ez? Ezenkívül csak nagyon nagy különbség a gyorsítótár méretében (például 512 kilobájt és 8 megabájt között) befolyásolja jelentősen a meghajtó sebességét. Emlékeztetni kell arra is, hogy a merevlemez -puffer mérete meglehetősen kicsi a számítógép memóriájához képest, és gyakran a "puha" gyorsítótár, azaz egy köztes puffer, amelyet az operációs rendszer szervez a fájlrendszerrel végzett gyorsítótárazási műveletekhez, és a számítógép memóriájában, nagyobb mértékben járul hozzá a meghajtó működéséhez. ...

Az olvasási és írási gyorsítótárazás némileg hasonló, de sok különbség is van közöttük. Mindkét művelet célja a meghajtó általános teljesítményének növelése: pufferek a gyors számítógép és a meghajtó lassú mechanikája között. A fő különbség ezen műveletek között az, hogy az egyik nem változtatja meg a meghajtó adatait, míg a másik igen.

Gyorsítótárazás nélkül minden írási művelet gyötrelmes várakozást eredményezne, amíg a fejek a megfelelő helyre kerülnek, és az adatok a felszínre kerülnek. Számítógéppel való munka lehetetlen lenne: amint azt korábban említettük, ez a művelet a legtöbb merevlemezen legalább 10 milliszekundumot vesz igénybe, ami a számítógép egésze szempontjából sok, mivel a számítógép mikroprocesszorának várnia kell ezt a 10 milliszekundumot minden alkalommal, amikor információkat írnak a merevlemezre. A legszembetűnőbb az, hogy van egy ilyen mód a gyorsítótárral való munkavégzésre, amikor az adatokat egyszerre írják a gyorsítótárba és a felületre, és a rendszer megvárja mindkét művelet befejezését. Ezt hívják átírási gyorsítótárnak. Ez a technológia gyorsítja a munkát abban az esetben, ha a közeljövőben az újonnan rögzített adatokat vissza kell olvasni a számítógépbe, és maga a felvétel sokkal tovább tart, mint amennyi idő után a számítógépnek szüksége lesz ezekre az adatokra.

Szerencsére van egy gyorsabb lehetőség a gyorsítótárra: a számítógép adatokat ír a meghajtóba, mennek a gyorsítótárba, és a meghajtó azonnal reagál a rendszerre, hogy a rekord elkészült; a számítógép továbbra is működik, hisz abban, hogy a meghajtó nagyon gyorsan képes adatokat írni, míg a meghajtó "becsapta" a számítógépet, és csak a szükséges adatokat írta a gyorsítótárba, és csak ezután kezdte írni őket a lemezre. Ezt a technológiát visszaírás gyorsítótárának nevezik.

Természetesen a visszaírási gyorsítótárazási technológia növeli a teljesítményt, de ennek ellenére ennek a technológiának is vannak hátrányai. A merevlemez tájékoztatja a számítógépet, hogy az írás már megtörtént, míg az adatok csak a gyorsítótárban vannak, és csak ezután kezdi el az adatok írását a felületre. Eltart egy ideig. Ez nem jelent problémát, amíg a számítógép áram alatt van. Mivel a gyorsítótár -memória illékony memória, a kikapcsolás pillanatában a gyorsítótár minden tartalma visszavonhatatlanul elveszik. Ha a gyorsítótárban a felszínre írásra váró adatok voltak, és abban a pillanatban kikapcsolta az áramot, az adatok örökre elvesznek. És ami szintén rossz, a rendszer nem tudja, hogy az adatokat pontosan leírták -e a lemezre. a Winchester már beszámolt arról, hogy megtette. Így nemcsak magukat az adatokat veszítjük el, hanem azt sem tudjuk, hogy mely adatokat nem volt ideje megírni, és nem is tudjuk, hogy hiba történt. Ennek eredményeként a fájl egy része elveszhet, ami az integritásának megsértéséhez, az operációs rendszer elvesztéséhez stb. Természetesen ez a probléma nem érinti az olvasott adatok gyorsítótárazását.

E kockázat miatt egyes munkaállomások egyáltalán nem gyorsítótáraznak. A modern meghajtók lehetővé teszik az írási gyorsítótárazási mód kikapcsolását. Ez különösen fontos azokban az alkalmazásokban, ahol az adatok érvényessége kritikus. Mivel az ilyen típusú gyorsítótárazás jelentősen megnöveli a meghajtó sebességét, ennek ellenére általában más módszerekhez folyamodnak, amelyek csökkenthetik az áramkimaradás miatti adatvesztés kockázatát. A leggyakoribb módszer a számítógép szünetmentes áramforráshoz való csatlakoztatása. Ezenkívül minden modern meghajtó rendelkezik "flush write cache" funkcióval, amely arra kényszeríti a meghajtót, hogy adatokat írjon a gyorsítótárból a felületre, de a rendszernek vakon kell végrehajtania ezt a parancsot, mert még mindig nem tudja, hogy vannak -e adatok a gyorsítótárban vagy sem. Minden alkalommal, amikor a készüléket kikapcsolják, a modern operációs rendszerek elküldik ezt a parancsot a merevlemezre, majd elküldik a fejek parkolására vonatkozó parancsot (bár ezt a parancsot nem lehetett volna elküldeni, mivel minden modern meghajtó automatikusan leállítja a fejet, amikor a feszültség leesik) a megengedett maximális szint alatt), és csak ezután kapcsolja ki a számítógépet. Ez garantálja a felhasználói adatok biztonságát és a merevlemez helyes leállítását.

spas-info.ru

Mi a merevlemez -puffer és miért van rá szükség?

Ma egy gyakori tárolóeszköz a mágneses merevlemez. Bizonyos mennyiségű memóriával rendelkezik az alapvető adatok tárolására. Puffermemóriával is rendelkezik, amelynek célja a köztes adatok tárolása. A szakemberek a merevlemez puffert "cache memória" vagy egyszerűen "cache" kifejezésnek nevezik. Nézzük meg, miért van szükség a HDD -pufferre, mit érint és mekkora.

A merevlemez -puffer segít az operációs rendszernek ideiglenesen tárolni a merevlemez fő memóriájából kiolvasott, de feldolgozásra nem átvitt adatokat. A tranzit tároló szükségessége annak köszönhető, hogy a merevlemezről származó információk beolvasásának sebessége és az operációs rendszer teljesítménye jelentősen eltér. Ezért a számítógépnek ideiglenesen tárolnia kell az adatokat a "gyorsítótárban", és csak ezután kell használni őket a rendeltetésüknek megfelelően.

Maga a merevlemez -puffer nem külön szektor, ahogyan a hozzá nem értő számítógép -felhasználók úgy vélik. Ez egy speciális memóriachip, amely a belső HDD -kártyán található. Az ilyen mikroáramkörök sokkal gyorsabban képesek működni, mint maga a meghajtó. Ennek eredményeként (több százalékkal) a számítógép teljesítményének növekedését okozzák, ami a működés során megfigyelhető.

Meg kell jegyezni, hogy a "gyorsítótár" mérete az adott lemezmodelltől függ. Korábban körülbelül 8 megabájt volt, és ezt a számot kielégítőnek tartották. A technológia fejlődésével azonban a gyártók több memóriával rendelkező chipeket tudtak előállítani. Ezért a legtöbb modern merevlemez rendelkezik pufferrel, amelynek mérete 32 és 128 megabájt között változik. Természetesen a legnagyobb "gyorsítótárat" drága modellekbe telepítik.

Hogyan befolyásolja a merevlemez puffere a teljesítményt

Most elmondjuk, miért befolyásolja a merevlemez -puffer mérete a számítógép teljesítményét. Elméletileg minél több információ lesz a "gyorsítótárban", annál ritkábban fér hozzá az operációs rendszer a merevlemezhez. Ez különösen igaz egy olyan munkakörnyezetre, amikor egy potenciális felhasználó nagyszámú kis fájlt dolgoz fel. Egyszerűen átmennek a merevlemez pufferébe, és ott várják a sorukat.

Ha azonban PC -t használnak nagy fájlok feldolgozására, akkor a "gyorsítótár" elveszíti relevanciáját. Végül is az információ nem fér el a mikroáramkörökön, amelyek térfogata kicsi. Ennek eredményeként a felhasználó nem fogja észrevenni a számítógép teljesítményének növekedését, mivel a puffer alig lesz felhasználva. Ez akkor fordul elő, ha a videofájlok szerkesztésére szolgáló programok stb. Elindulnak az operációs rendszerben.

Így új merevlemez vásárlásakor ajánlott csak akkor figyelni a "gyorsítótár" méretére, ha a tervek szerint folyamatosan foglalkozik a kis fájlok feldolgozásával. Akkor valóban észreveheti a személyi számítógép teljesítményének növekedését. És ha a számítógépet szokásos napi feladatokra vagy nagy fájlok feldolgozására használják, akkor nem tulajdoníthat jelentőséget a vágólapnak.

A merevlemez kiválasztása számítógéphez nagyon nehéz feladat. Végül is ez a szolgáltatás és a személyes adatok fő tárháza. Ebben a cikkben a HDD legfontosabb jellemzőiről fogunk beszélni, amelyekre figyelni kell, amikor mágneses meghajtót vásárol.

Bevezetés

Számítógép vásárlásakor sok felhasználó gyakran az ilyen alkatrészek jellemzőire összpontosít, mint például monitor, processzor, videokártya. És minden olyan számítógép szerves összetevője, mint a merevlemez (a számítógépes szlengben - merevlemez), a vásárlók gyakran megszerzik, csak a hangerőtől függően, gyakorlatilag figyelmen kívül hagyva más fontos paramétereket. Mindazonáltal emlékeztetni kell arra, hogy a merevlemez kiválasztásának hozzáértő megközelítése a kényelem egyik garanciája a számítógépen végzett további munka során, valamint a pénzügyi erőforrások megtakarítása, amelyekben oly gyakran korlátok vagyunk.

A merevlemez vagy merevlemez -meghajtó (HDD, HDD) a legtöbb modern számítógép fő adattároló eszköze, amely nemcsak a felhasználó számára szükséges információkat tárolja, beleértve a filmeket, játékokat, fényképeket, zenét, hanem az operációs rendszert is mint minden telepített program. Ezért valójában kellő figyelmet kell fordítani a számítógép merevlemezének megválasztására. Ne feledje, hogy ha a számítógép bármely eleme meghibásodik, azt ki lehet cserélni. Az egyetlen negatív pont ebben a helyzetben a további pénzügyi költségek a javításhoz vagy egy új alkatrész megvásárlásához. A merevlemez meghibásodása azonban az előre nem látható költségek mellett az összes információ elvesztéséhez, valamint az operációs rendszer és az összes szükséges program újratelepítéséhez vezethet. A cikk fő célja, hogy segítse a kezdő PC -felhasználókat olyan merevlemez -modell kiválasztásában, amely a legjobban megfelel a számítógép "felhasználói" követelményeinek.

Először is egyértelműen meg kell határoznia, hogy melyik számítógépes eszközre telepíti a merevlemezt, és milyen célokra tervezi használni ezt az eszközt. A leggyakoribb feladatok alapján feltételesen több csoportra oszthatjuk őket:

• Mobil számítógép általános feladatokhoz (dokumentumokkal való munka, "szörfözés" a világhálón, adatfeldolgozás és programok kezelése).
• Erőteljes mobil számítógép játékhoz és erőforrás-igényes feladatokhoz.
• Asztali számítógép irodai feladatokhoz;
• Termelékeny asztali számítógép (multimédiával, játékokkal, hang, videó és képek feldolgozása);
• Multimédia lejátszó és adattárolás.
• Külső (hordozható) meghajtó összeszereléséhez.

A számítógép használatának egyik felsorolt ​​beállításával összhangban megkezdheti a merevlemez megfelelő modelljének kiválasztását annak jellemzői szerint.

Form Factor

Az alaptényező a merevlemez fizikai mérete. Ma az otthoni számítógépek legtöbb meghajtója 2,5 vagy 3,5 hüvelyk széles. Az első, amely kisebb, laptopokba való telepítéshez, a második - helyhez kötött rendszeregységekhez készült. Természetesen egy 2,5 hüvelykes meghajtó is telepíthető asztali számítógépbe, ha szükséges.

Vannak kisebb mágneses meghajtók is, amelyek mérete 1,8 ", 1" és még 0,85 ". De ezek a merevlemezek sokkal kevésbé gyakoriak, és bizonyos eszközökre összpontosítanak, mint például az ultrakompakt számítógépek (UMPC), a digitális fényképezőgépek, a PDA-k és más berendezések, ahol a kis méretek és az alkatrészek súlya nagyon fontos. Ebben a cikkben nem fogunk beszélni róluk.

Minél kisebb a lemez, annál könnyebb és kevesebb energiát igényel a működéséhez. Ezért a 2,5 hüvelykes merevlemezek szinte teljesen felváltották a 3,5 hüvelykes modelleket a külső meghajtókban. Végtére is, a nagy külső meghajtók működéséhez további áramellátásra van szükség az elektromos aljzatból, míg az öccse csak az USB -portokból érkező árammal van megelégedve. Tehát ha úgy dönt, hogy saját maga szerel össze egy hordozható meghajtót, akkor jobb, ha 2,5 hüvelykes HDD-t használ erre a célra. Könnyebb és kompaktabb megoldás lesz, és nem kell magával vinnie a tápegységet.

Ami a 2,5 hüvelykes lemezek telepítését illeti a helyhez kötött rendszeregységben, ez a döntés kétértelműnek tűnik. Miért? Olvass tovább.

Kapacitás

Bármely meghajtó egyik fő jellemzője (ebből a szempontból a merevlemez sem kivétel) a kapacitása (vagy térfogata), amely ma egyes modelleknél eléri a négy terabájtot (egy terabájtban 1024 GB). Még körülbelül 5 évvel ezelőtt is fantasztikusnak tűnhet egy ilyen kötet, de a jelenlegi operációs rendszer-összeállításoknak, a modern szoftvereknek, a nagy felbontású videóknak és fényképeknek, valamint a háromdimenziós számítógépes videojátékoknak, amelyek meglehetősen szilárd "súlyúak", nagy merevlemez -kapacitás. Tehát néhány modern játéknak 12 vagy akár több gigabájt szabad merevlemez-területre van szüksége a normál működéshez, másfél órás HD minőségű film tárolására pedig 20 GB-nál is nagyobb szükség lehet.

Ma a 2,5 hüvelykes mágneses adathordozók kapacitása 160 GB és 1,5 TB között van (a leggyakoribb méretek 250 GB, 320 GB, 500 GB, 750 GB és 1 TB). A 3,5 hüvelykes asztali meghajtók nagyobbak, és 160–4 TB adatot tárolhatnak (a leggyakoribb méretek 320 GB, 500 GB, 1 TB, 2 TB és 3 TB).

A merevlemez -kapacitás kiválasztásakor tartson szem előtt egy fontos részletet - minél nagyobb a merevlemez térfogata, annál alacsonyabb az 1 GB -os információ tárolási ára. Például egy 320 GB -os asztali merevlemez 1600 rubel, 500 GB - 1650 rubel és 1 TB - 1950 rubel. Figyelembe vesszük: az első esetben egy gigabájt adattárolás költsége 5 rubel (1600/320 = 5), a másodikban - 3,3 rubel, a harmadikban - 1,95 rubel. Természetesen az ilyen statisztika nem jelenti azt, hogy nagyon nagy kapacitású lemezt kell vásárolni, de ebben a példában nagyon világos, hogy a 320 GB -os lemez vásárlása nem megfelelő.

Ha számítógépét elsősorban irodai feladatok megoldására tervezi használni, akkor a 250-320 GB kapacitású merevlemez több mint elegendő az Ön számára, vagy még kevesebb, kivéve, ha természetesen nincs szükség hatalmas archívumok tárolására. dokumentációt a számítógépen. Ugyanakkor, amint azt fentebb megjegyeztük, az 500 GB alatti térfogatú merevlemez vásárlása veszteséges. Ha 50-200 rubelt takarít meg, akkor nagyon magas költséget kap gigabájtonként. Ez a tény ugyanakkor mindkét formai tényező meghajtására vonatkozik.

Szeretne játék- vagy multimédiás számítógépet építeni grafikákkal és videókkal való munkához, tervez új filmeket és zenei albumokat letölteni nagy mennyiségben a merevlemezére? Akkor jobb, ha asztali számítógéphez legalább 1 TB, mobilhoz pedig legalább 750 GB kapacitású merevlemezt választ. Természetesen a merevlemez kapacitásának végső számításának meg kell felelnie a felhasználó egyedi igényeinek, és ebben az esetben csak ajánlásokat adunk.

Meg kell említenünk a népszerűvé vált tárolórendszereket (NAS) és a multimédiás lejátszókat is. Általában nagy, 3,5 hüvelykes lemezeket szerelnek be ilyen berendezésekbe, lehetőleg legalább 2 TB -os térfogattal. Végül is ezek az eszközök nagy mennyiségű adat tárolására összpontosítanak, ami azt jelenti, hogy a beléjük telepített merevlemezeknek elegendő kapacitásúnak kell lenniük a legalacsonyabb áron 1 GB információ tárolására.

Koronggeometria, tányérok és rögzítési sűrűség

A merevlemez kiválasztásakor nem szabad vakon csak a teljes kapacitására támaszkodni, a „minél több, annál jobb” elv szerint. Vannak más fontos jellemzők is, többek között: a rögzítési sűrűség és a használt lemezek száma. Valójában nemcsak a merevlemez hangereje, hanem az adatok írási / olvasási sebessége is közvetlenül függ ezektől a tényezőktől.

Tegyünk egy kis kitérőt, és mondjunk néhány szót a modern merevlemez -meghajtók tervezési jellemzőiről. Az adatokat alumínium- vagy üvegkorongokon rögzítik, úgynevezett lemezeken, amelyeket ferromágneses fóliával borítanak. A lemezek felületén elhelyezkedő több ezer koncentrikus sáv egyikének adataiért írni és olvasni az olvasófejek felelősek, amelyek speciális forgó helyzetbeállító karokon találhatók, amelyeket néha "billenőkaroknak" neveznek. Ez az eljárás a lemez és a fej közötti közvetlen (mechanikus) érintkezés nélkül megy végbe (kb. 7-10 nm távolságra vannak egymástól), ami védelmet nyújt az esetleges sérülésekkel és a készülék hosszú élettartamával szemben. Minden lemez két munkafelülettel rendelkezik, és két fej szolgálja (mindkét oldalon egy -egy).

Címtér létrehozásához a mágneslemezek felületét sok kör alakú területre osztják, amelyeket sávoknak neveznek. A pályák viszont egyenlő szegmensekre - szektorokra - vannak felosztva. Egy ilyen gyűrűs szerkezetnek köszönhetően a lemezek geometriája, vagy inkább átmérője befolyásolja az információk olvasásának és írásának sebességét.

Közelebb a lemez külső széléhez, a sávok nagyobb sugarúak (hosszabbak) és több szektort tartalmaznak, ami több információt jelent, amelyet az eszköz egy fordulattal elolvashat. Ezért a lemez külső sávjain az adatátviteli sebesség magasabb, mivel az olvasófej ezen a területen nagyobb távolságot tesz meg bizonyos időintervallumban, mint a belső sávokon, amelyek közelebb vannak a középponthoz. Így a 3,5 hüvelyk átmérőjű lemezek nagyobb teljesítményűek, mint a 2,5 hüvelyk átmérőjű lemezek.

A merevlemezen egyszerre több tálca helyezhető el, amelyek mindegyike bizonyos maximális adatmennyiséget képes tárolni. Szigorúan véve ez határozza meg a rögzítési sűrűséget, gigabit / négyzethüvelyk (Gbit / in 2) vagy gigabájt tálonként (GB) mérve. Minél nagyobb ez az érték, annál több információ kerül a lemez egyik sávjára, és annál gyorsabban történik a felvétel, valamint az információs tömbök későbbi leolvasása (függetlenül a lemezek forgási sebességétől).

A merevlemez teljes térfogata az egyes lemezek tartályaiból áll. Például a 2007 -ben bemutatott első kereskedelmi 1000 GB -os (1 TB) meghajtó akár 5 tálcát is tartalmazott, egyenként 200 GB -os sűrűséggel. A technológiai fejlődés azonban nem áll meg, és 2011-ben a merőleges rögzítési technológia fejlesztésének köszönhetően a Hitachi bemutatta az első 1 TB-os tálcát, amelyet széles körben használnak a modern nagy kapacitású merevlemezeken.

A lemezek számának csökkentése a merevlemezeken számos fontos előnnyel jár:

• Az adatolvasási idő csökkenése;
• Az energiafogyasztás és a hőelvezetés csökkentése;
• Megnövelt megbízhatóság és rugalmasság;
• Csökkent súly és vastagság;
• Csökkentett költség.

Napjainkban a számítógépes piacon egyszerre léteznek olyan merevlemez -modellek, amelyek különböző rögzítési sűrűségű lemezeket használnak. Ez azt jelenti, hogy az azonos térfogatú merevlemezek teljesen eltérő számú tálcával rendelkezhetnek. Ha a leghatékonyabb megoldást keresi, akkor jobb, ha a legkevesebb tálcával és nagy felvételi sűrűségű HDD -t választja. De a probléma az, hogy szinte egyetlen számítógépboltban sem találja meg a fenti paraméterek értékét a lemezek jellemzőinek leírásában. Ezenkívül ez az információ gyakran még a gyártók hivatalos webhelyein sem található. Ennek eredményeképpen a hétköznapi felhasználók számára ezek a jellemzők korántsem mindig meghatározóak a merevlemez kiválasztásakor, mivel elérhetetlenek. Ennek ellenére javasoljuk, hogy vásárlás előtt feltétlenül keresse meg ezeknek a paramétereknek az értékeit, amelyek lehetővé teszik a legfejlettebb és legmodernebb tulajdonságokkal rendelkező merevlemez kiválasztását.

Orsó fordulatszáma

A merevlemez teljesítménye nemcsak a rögzítési sűrűségtől, hanem a benne található mágneslemezek forgási sebességétől is függ. A merevlemez -meghajtón belüli összes lemez mereven van rögzítve a belső tengelyéhez, az orsónak, és ezzel együtt forog. Minél gyorsabban forog a lemez, annál hamarabb van egy szektor, amelyet ki kell olvasni.

A helyhez kötött otthoni számítógépekben olyan merevlemez -modelleket használnak, amelyek működési sebessége 5400, 5900, 7200 vagy 10 000 fordulat / perc. Az 5400 fordulat / perc orsó-fordulatszámú eszközök általában csendesebbek, mint a nagysebességű "versenytársak", és kevesebb a hőhatásuk. A magasabb fordulatszámú csörlőgépeket viszont jobb teljesítmény jellemzi, ugyanakkor energiaigényesebbek.

Egy közönséges irodai PC -hez elegendő egy 5400 fordulat / perc orsósebességű meghajtó. Ezenkívül az ilyen lemezek kiválóan alkalmasak multimédiás lejátszókba vagy adattárolókba történő telepítésre, ahol nem annyira az információátvitel sebessége, hanem a csökkent energiafogyasztás és a hőelvezetés játssza a fontos szerepet.

Más esetekben, túlnyomó többségben olyan lemezeket használnak, amelyeknél a lemezek forgási sebessége 7200 fordulat / perc. Ez vonatkozik a középkategóriás és a csúcskategóriás számítógépekre is. A 10 000 fordulat / perc fordulatszámú HDD használata viszonylag ritka, mivel az ilyen típusú merevlemezek nagyon zajosak, és meglehetősen magasak az egy gigabájt információ tárolásának költségei. Sőt, a közelmúltban a felhasználók egyre inkább a szilárdtestalapú meghajtókat használják a produktív mágneslemezek helyett.

A 2,5 hüvelykes meghajtók által uralt mobilszektorban a leggyakoribb orsósebesség 5400 fordulat / perc. Ez nem meglepő, mivel az alacsony energiafogyasztás és az alkatrészek alacsony felmelegedése fontos a hordozható eszközök számára. De nem feledkeztek meg a termelékeny laptopok tulajdonosáról sem - a piacon nagy a 7200 fordulat / perc fordulatszámú modellek választéka, sőt a VelociRaptor család több képviselője is 10 000 fordulat / perc fordulatszámmal rendelkezik. Bár az utóbbi használatának megvalósíthatósága még a legerősebb mobil PC -kben is kétséges. Véleményünk szerint, ha nagyon gyors lemez alrendszert kell telepítenie, akkor itt jobb figyelni a szilárdtestalapú meghajtókra.

Csatlakozási felület

Szinte minden modern modell, mind a kis, mind a nagy merevlemez, a személyi számítógépek alaplapjaihoz csatlakozik a SATA (Serial ATA) soros interfész segítségével. Ha nagyon régi számítógépe van, akkor lehetséges a párhuzamos PATA (IDE) interfész használatával történő csatlakozás. De ne feledje, hogy az ilyen merevlemezek választéka ma a boltokban nagyon szűkös, mivel gyártásuk szinte teljesen megszűnt.

Ami a SATA interfészt illeti, kétféle lemez létezik a piacon: kapcsolat a SATA II vagy SATA III buszon. Az első változatban a maximális adatátviteli sebesség a lemez és a RAM között 300 MB / s lehet (busz sávszélesség akár 3 Gb / s), a másodikban pedig 600 MB / s (busz sávszélesség akár 6 Gb / s ). Ezenkívül a SATA III interfész némileg javította az energiagazdálkodást.

A gyakorlatban a SATA II interfész sávszélessége minden klasszikus merevlemezhez elegendő. Végül is még a legproduktívabb HDD -modellek is 200 MB / s feletti adatolvasási sebességgel rendelkeznek a tálcákról. Egy másik dolog a szilárdtestalapú meghajtók, ahol az adatokat nem mágneses lemezeken, hanem flash memóriában tárolják, amelyek olvasási sebessége sokszor gyorsabb, és elérheti az 500 MB / s feletti értékeket.

Meg kell jegyezni, hogy a SATA interfész minden verziója megőrizte a kompatibilitást egymással a csereprotokollok, csatlakozók és kábelek szintjén. Vagyis a SATA III interfésszel rendelkező merevlemez biztonságosan csatlakoztatható az alaplaphoz a SATA I csatlakozón keresztül, bár a maximális lemez sávszélességét a régebbi verzió lehetőségei korlátozzák, és 150 MB / s lesz.

Puffermemória (gyorsítótár)

A puffermemória gyors közbenső memória (általában szabványos típusú véletlen hozzáférésű memória), amelyet az olvasási, írási és átviteli sebesség közötti különbség kiegyenlítésére (kisimítására) használnak a lemez futása közben. A merevlemez-gyorsítótár tárolható az utoljára olvasott, de feldolgozásra még el nem küldött adatok, vagy azok az adatok, amelyek újra kérhetők.

Az előző részben már megjegyeztük a különbséget a merevlemez teljesítménye és az interfész sávszélessége között. Ez a tény határozza meg a tranzit tárolás szükségességét a modern merevlemezeken. Így, miközben adatokat írnak vagy olvasnak mágneses tálcákról, a rendszer a gyorsítótárban tárolt információkat saját szükségleteihez használhatja tétlenség nélkül.

A 2,5 hüvelykes formátumú modern merevlemezek vágólapjának mérete 8, 16, 32 vagy 64 MB lehet. A régebbi 3,5 hüvelykes társak maximális puffermemóriája 128 MB. A mobilszektorban a leggyakoribb lemezek 8 és 16 MB gyorsítótárral. Az asztali merevlemezek közül a leggyakoribb pufferméretek 32 és 64 MB.

Elméletileg a nagyobb gyorsítótárnak jobb lemez teljesítményt kell biztosítania. De a gyakorlatban ez messze nem mindig van így. A lemezzel különféle műveletek végezhetők, amelyek során a vágólap gyakorlatilag nem befolyásolja a merevlemez teljesítményét. Ez például akkor fordulhat elő, amikor az adatokat a tálcák felületéről sorban olvassa, vagy nagy fájlokkal dolgozik. Ezenkívül a gyorsítótár hatékonyságát olyan algoritmusok befolyásolják, amelyek megakadályozhatják a hibákat a pufferrel való munka során. És itt egy kisebb gyorsítótárral rendelkező lemez, de a munkájához fejlett algoritmusok termelékenyebbek lehetnek, mint egy nagyobb vágólapú versenytárs.

Így nem érdemes üldözni a puffermemória maximális mennyiségét. Különösen akkor, ha sokat kell fizetnie a nagy gyorsítótár -kapacitásért. Ezenkívül a gyártók igyekeznek a leghatékonyabb gyorsítótár -mérettel felszerelni termékeiket, bizonyos lemezmodellek osztálya és jellemzői alapján.

Egyéb jellemzők

Végezetül nézzük meg gyorsan a fennmaradó jellemzőket, amelyekkel a merevlemezek leírásában találkozhat.

Megbízhatóság vagy átlagos idő a hibák között ( MTBF) - a merevlemez átlagos időtartama az első meghibásodásig vagy a javításig. Általában órákban mérik. Ez a paraméter nagyon fontos a szerverállomásokon vagy fájltárolókban használt lemezek, valamint a RAID tömbök esetében. Általában a speciális mágneses meghajtók átlagos üzemideje 800 000-1 000 000 óra (például a WD RED vagy Seagate Constellation sorozatai).

Zajszint - zaj, amelyet a merevlemez elemei generálnak a működése során. Decibelben (dB) mérve. Elsősorban a fejek elhelyezéséből (recsegés) és az orsó forgásából (susogás) származó zajból áll. Általában minél kisebb az orsó fordulatszáma, annál halkabban működik a merevlemez. A merevlemez csendesnek nevezhető, ha zajszintje 26 dB alatt van.

Energiafelhasználás - fontos paraméter a mobileszközökbe telepített meghajtókhoz, ahol nagy az akkumulátor élettartama. A merevlemez hőleadása közvetlenül függ az energiafogyasztástól is, ami szintén fontos a hordozható számítógépek számára. Általában az energiafogyasztás mértékét a gyártó jelzi a lemezborítón, de nem szabad vakon bízni ezekben a számokban. Nagyon gyakran távol állnak a valóságtól, ezért ha valóban meg akarja tudni az adott lemezmodell energiafogyasztását, akkor jobb, ha az interneten keresi a független teszteredményeket.

Véletlen hozzáférési idő - az átlagos idő, amely alatt a lemez olvasófejének elhelyezése a mágneslemez tetszőleges szakaszán történik, ezredmásodpercben mérve. Nagyon fontos paraméter, amely befolyásolja a merevlemez egészének teljesítményét. Minél rövidebb a pozícionálási idő, annál gyorsabb lesz az adatok írása vagy olvasása a lemezről. 2,5 ms -tól (egyes szerverlemez -modelleken) 14 ms -ig terjedhet. A személyi számítógépek modern lemezei esetében ez a paraméter átlagosan 7–11 ms. Bár vannak nagyon gyors modellek is, például a WD Velociraptor, átlagosan 3,6 ms véletlen hozzáférési idővel.

Következtetés

Végezetül néhány szót szeretnék mondani az egyre népszerűbb hibrid mágneses meghajtókról (SSHD). Az ilyen típusú eszközök egy hagyományos merevlemez -meghajtót (HDD) és egy kisméretű szilárdtestalapú meghajtót (SSD) kombinálnak, amelyek további gyorsítótárként szolgálnak. Így a fejlesztők megpróbálják ötvözni a két technológia fő előnyeit - a mágneslemezek nagy kapacitását és a flash memória sebességét. Ugyanakkor a hibrid meghajtók költsége sokkal alacsonyabb, mint az újonnan kialakított SSD -ké, és valamivel magasabb, mint a hagyományos HDD -k.

Ennek a technológiának az ígérete ellenére a merevlemez-piacon eddig az SSHD-ket csak nagyon kevés, 2,5 hüvelykes formátumú modell képviseli. A Seagate a legaktívabb ebben a szegmensben, bár a versenytársak, a Western Digital (WD) és a Toshiba már bemutatták hibrid megoldásaikat. Mindez reményt ad arra, hogy az SSHD merevlemezek piaca fejlődni fog, és hamarosan nem csak mobil számítógépek, hanem asztali számítógépek számára is új értékesítési modelleket láthatunk az ilyen eszközökről.

Ezzel befejezzük felülvizsgálatunkat, ahol megvizsgáltuk a számítógépes merevlemezek összes fő jellemzőjét. Reméljük, hogy ezen anyag alapján bármilyen célra választhat merevlemezt, az ezeknek megfelelő optimális paraméterekkel.

Hadd emlékeztessem önöket, hogy a Seagate SeaTools Enterprise segédprogram lehetővé teszi a felhasználó számára a gyorsítótárazási házirend kezelését, és különösen a legújabb Seagate SCSI meghajtók váltását két különböző gyorsítótárazási modell - asztali és szerver mód - között. Ezt a tételt a SeaTools menüben Teljesítmény módnak (PM) nevezik, és két értéke lehet- Be (Asztali mód) és Ki (Kiszolgáló mód). A két mód közötti különbségek tisztán szoftveresek - Asztali mód esetén a merevlemez gyorsítótárát rögzített számú, állandó (egyenlő) méretű szegmensre osztják, majd az olvasási és írási hozzáférések gyorsítótárazására használják. Ezenkívül egy külön menüpontban a felhasználó akár maga is hozzárendelheti a szegmensek számát (kezelheti a gyorsítótár -szegmentációt): például az alapértelmezett 32 szegmens helyett állítson be egy másik értéket (ebben az esetben az egyes szegmensek hangereje arányosan csökkenteni kell).

Szerver mód esetén a puffer (lemez gyorsítótár) szegmensek dinamikusan (újra) rendelhetők hozzá, megváltoztatva méretüket és számukat. Maga a lemez mikroprocesszora (és firmware -je) dinamikusan optimalizálja a gyorsítótár -memória szegmensek számát (és kapacitását) a lemezre végrehajtandó parancsoktól függően.

Aztán megtudhattuk, hogy az új Seagate Cheetah meghajtók "Asztali" módban való használata (alapértelmezés szerint rögzített shardeléssel - 32 szegmens) az alapértelmezett "Szerver" helyett dinamikus shardeléssel némileg növelheti a meghajtók teljesítményét asztali számítógépre vagy médiaszerverekre jellemző feladatok. Sőt, ez a növekedés néha elérheti a 30-100% -ot (!) A feladat típusától és a lemezmodelltől függően, bár átlagosan 30% -ra becsülik, ami, látod, szintén nem rossz. Ilyen feladatok közé tartozik az asztali számítógép rutinmunkája (WinBench, PCmark, H2bench tesztek), fájlok olvasása és másolása, töredezettségmentesítés. Ugyanakkor tisztán szerver alkalmazásokban a meghajtók teljesítménye szinte nem csökken (ha csökken, akkor nem csökken jelentősen). Azonban észrevehető nyereséget észleltünk az asztali mód használatából csak a Cheetah 10K.7 lemezen, míg idősebb testvére, a Cheetah 15K.4 nem törődött azzal, hogy melyik módban dolgozzon asztali alkalmazásokon.

Megpróbálva megérteni, hogy ezeknek a merevlemezeknek a gyorsítótár -memóriájának feldarabolása hogyan befolyásolja a teljesítményt a különböző alkalmazásokban, és mely megosztási módok (hány memóriaszegmens) előnyösebbek bizonyos feladatok végrehajtása során, megvizsgáltam a gyorsítótár -memória szegmensek számának a teljesítményre gyakorolt ​​hatását. 15K.4, 4-128 szegmens széles tartományában (4, 8, 16, 32, 64 és 128). E tanulmányok eredményeit ismertetjük a felülvizsgálat ezen részében. Hadd hangsúlyozzam, hogy ezek az eredmények nemcsak a meghajtók ezen modellje (vagy általában a Seagate SCSI -meghajtói) számára érdekesek - a gyorsítótár -memória szegmentálása és a szegmensek számának kiválasztása a firmware -optimalizálás egyik fő iránya, beleértve az ATA -val ellátott asztali meghajtókat is interfész, amelyek jelenleg szintén túlnyomórészt 8 MB -os pufferrel vannak felszerelve. Ezért az ebben a cikkben leírt meghajtó teljesítménye a gyorsítótár -memória töredezettségétől függően különböző feladatokban is releváns az asztali ATA -meghajtók iparában. És mivel a teszt módszertanát az első részben ismertettük, menjünk közvetlenül magukhoz az eredményekhez.

Mielőtt azonban folytatnánk az eredmények tárgyalását, nézzük meg közelebbről a Seagate Cheetah 15K.4 meghajtó gyorsítótár -memória szegmenseinek felépítését és működését annak érdekében, hogy jobban megértsük, miről van szó. A tényleges gyorsítótár (azaz a gyorsítótárazási műveletek) nyolc megabájtjából 7077 KB áll rendelkezésre (a többi a szolgáltatási terület). Ez a terület logikai szegmensekre van felosztva (módválasztó oldal 08h, 13. bájt), amelyeket adatok olvasására és írására használnak (az előreolvasási funkciók végrehajtására a tányéroktól és a halasztott írástól a lemezfelületig). A mágneses lemezeken lévő adatok eléréséhez a szegmensek a meghajtó blokkok logikai címzését használják. Ennek a sorozatnak a meghajtói maximum 64 gyorsítótár -szegmenst támogatnak, és mindegyik szegmens hossza egész számú lemezszektor. A rendelkezésre álló gyorsítótár -memória mennyisége láthatóan egyenlően oszlik meg a szegmensek között, azaz ha mondjuk 32 szegmens van, akkor az egyes szegmensek mérete körülbelül 220 KB. Dinamikus szegmentálás esetén (PM = kikapcsolt üzemmódban) a szegmensek számát a merevlemez automatikusan megváltoztathatja, a gazdagép parancsainak áramlásától függően.

A szerver és az asztali alkalmazások különböző lemez -gyorsítótárazási műveleteket igényelnek az optimális teljesítmény érdekében, ezért nehéz egyetlen konfigurációt biztosítani ezeknek a feladatoknak a legjobb ellátásához. A Seagate szerint az "asztali" alkalmazásokhoz szükség van a gyorsítótár beállítására, hogy gyorsan válaszoljon a nagyszámú kis adatszegmensre vonatkozó ismételt kérésekre anélkül, hogy késleltetné a szomszédos szegmensek előolvasási késedelmeit. Ezzel szemben a kiszolgálóoldali feladatok megkövetelik, hogy a gyorsítótárat úgy konfigurálják, hogy biztosítsák, hogy nagy mennyiségű, egymást követő adat érkezzen nem ismétlődő kérésekben. Ebben az esetben fontosabb a gyorsítótár memóriája, hogy több adatot tud tárolni a szomszédos szegmensekből az előreolvasás során. Ezért az asztali mód esetében a gyártó 32 szegmens használatát javasolja (a Cheetah korábbi verzióiban 16 szegmenst használtak), a szerver módban pedig a szegmensek adaptív száma csak háromról indul a teljes gyorsítótárban, bár működés közben növekedhet. . A szegmensek számának a különböző alkalmazások teljesítményére gyakorolt ​​hatására vonatkozó kísérleteink során a 4 szegmens és 64 szegmens közötti tartományra szorítkozunk, és tesztként a lemezt is "futtatjuk", a telepített 128 szegmenssel SeaTools Enterprise program (a program nem tájékoztatja, hogy a lemez ezen szegmenseinek száma érvénytelen).

Fizikai teszteredmények

Nincs értelme lineáris olvasási sebesség grafikonokat megjeleníteni különböző számú gyorsítótár memória szegmenssel - ugyanazok. De az Ultra320 SCSI interfésznek a tesztek által mért sebessége szerint nagyon kíváncsi képet láthat: 64 szegmenssel egyes programok elkezdik helytelenül meghatározni az interfész sebességét, több mint egy nagyságrenddel csökkentve azt.

A mért átlagos hozzáférési idő szerint a különböző számú gyorsítótár -memória szegmens közötti különbségek észrevehetőbbek lesznek - a szegmentáció csökkenésével a Windows alatt mért átlagos olvasási hozzáférési idő kissé megnő, és PM = kikapcsolt üzemmódban lényegesen jobb értékek figyelhetők meg, bár azzal kell érvelni, hogy a számszegmensek nagyon kevések, vagy éppen ellenkezőleg, nagyon nagyok, ezen adatok alapján nehéz. Lehetséges, hogy a lemez ebben az esetben egyszerűen figyelmen kívül hagyja az előzetes letöltést olvasás közben, hogy kizárja a további késéseket.

Megpróbálhatja megítélni a lemez firmware lusta írási algoritmusainak és a meghajtó pufferbe írt adatok gyorsítótárazásának hatékonyságát azáltal, hogy az operációs rendszer által mért átlagos írási hozzáférési idő hogyan csökken a leolvasáshoz képest a meghajtó engedélyezett visszaírási gyorsítótárazásával (tesztjeinkben mindig engedélyezve volt). Ehhez általában a C "T H2benchW teszt eredményeit használjuk, de ezúttal kiegészítjük a képet az IOmeter program tesztjével, amelynek olvasási és írási mintái 100% véletlen hozzáférést használtak 512 bájtos blokkokban a kérési sor egységmélységével. (Természetesen nem szabad azt gondolnia, hogy az alábbi két diagram átlagos írási hozzáférési ideje valóban ezt tükrözi fizikai a hajtások jellemzői! Ez csak egy bizonyos paraméter, programszerűen mérve egy teszt segítségével, amely alapján meg lehet ítélni a lemez pufferbe írt írás gyorsítótárazásának hatékonyságát. A gyártó által bejelentett tényleges átlagos írási hozzáférési idő a Cheetah 15K.4 esetében 4,0 + 2,0 = 6,0 ms). Egyébként a kérdéseket előre jelezve megjegyzem, hogy ebben az esetben (vagyis amikor a lusta írás engedélyezve van a lemezen), a meghajtó jelentést tesz a gazdagépnek az írási parancs sikeres végrehajtásáról (JÓ állapot), amint a gyorsítótárba íródnak, és nem közvetlenül a mágneses adathordozóra ... Ez az oka annak, hogy az átlagos írási hozzáférési idő kívülről mért értéke alacsonyabb, mint az analóg paraméteré olvasáskor.

E tesztek eredményei szerint egyértelműen függ a kis adatblokkok véletlenszerű írásának gyorsítótárazásának hatékonysága a gyorsítótár memória szegmensek számától - minél több szegmens, annál jobb. Négy szegmens esetén a hatékonyság meredeken csökken, és az átlagos írási hozzáférési idő majdnem eléri az olvasási értékeket. És "szerver módban" a szegmensek száma ebben az esetben nyilvánvalóan megközelíti a 32. A 64 és a "128" szegmensek esetei teljesen azonosak, ami felülről megerősíti a 64 szegmens szintjén érvényes szoftverkorlátot.

Érdekes, hogy az IOmeter teszt a legegyszerűbb mintákban a véletlen hozzáféréshez 512 bájtos blokkokban pontosan ugyanazokat az értékeket adja meg írás közben, mint a C "T H2BenchW teszt (szó szerint ezredmásodperc pontossággal), míg az IOmeter olvasásakor kissé túlbecsült eredményt mutatott minden szegmentálási tartományban - esetleg 0,1-0,19 ms különbség a többi véletlen hozzáférési időhöz tartozó teszthez képest olvasás közben az "IOmeter" valamilyen "belső" oka miatt (vagy a blokk mérete 0 bájt helyett 512 bájt, mint ideális esetben az ilyen mérésekhez szükséges). Az IOmeter olvasási eredményei azonban gyakorlatilag egybeesnek az AIDA32 program lemeztesztjének eredményeivel.

Teljesítmény az alkalmazásokban

Térjünk át az alkalmazások tárolási teljesítményének mércéire. És először is próbáljuk kideríteni, hogy a lemezek mennyire vannak optimalizálva a többszálúsághoz. Ehhez hagyományosan teszteket használok az NBench 2.4 programban, ahol 100 MB fájlokat írnak és olvasnak le a lemezről több egyidejű szál.

Ez az ábra lehetővé teszi számunkra, hogy megítéljük a merevlemez-meghajtók többszálas lusta írásának algoritmusainak hatékonyságát valós (és nem szintetikus, mint az átlagos hozzáférési idővel rendelkező diagramon), amikor az operációs rendszer fájlokkal dolgozik. Kétségtelen, hogy mindkét Maxtor SCSI lemez vezető szerepet játszik több egyidejű adatfolyamban történő rögzítéskor, de Chitában már megfigyelünk egy bizonyos optimumot a 8 és 16 szegmens közötti régióban, míg magasabb és alacsonyabb értékek esetén a lemez sebessége csökken ezekhez a feladatokhoz . Szerver módban a szegmensek száma nyilván 32 (jó pontossággal :)), a "128" szegmens pedig valójában 64.

A többszálas olvasáshoz a Seagate meghajtók egyértelműen jobbak a Maxtor meghajtókhoz képest. Ami a szegmentálás hatását illeti, akkor a rögzítéshez hasonlóan egy bizonyos optimumot figyelünk meg 8 szegmenshez közelebb (felvétel közben 16 szegmenshez közelebb), és nagyon magas szegmentálás esetén (64) a lemez sebessége jelentősen csökken (pl. felvételen) ... Örömteli, hogy a Szerver mód "figyeli a gazda bazárját", és íráskor 32 -ről ~ 8 -ra változtatja a töredezettséget olvasás közben.

Most nézzük meg, hogyan viselkednek a lemezek a WinBench 99 csomag "régi", de még mindig népszerű Lemez WinMark 99 tesztjeiben. Hadd emlékeztessem önöket, hogy ezeket a teszteket nemcsak a "kezdet", hanem a "középső" ( térfogat szempontjából) fizikai adathordozó a két fájlrendszerhez, és a diagramok az átlagos eredményeket mutatják. Természetesen ezek a tesztek nem "profilok" az SCSI meghajtók számára, és az eredményeiket itt mutatjuk be, inkább tisztelgünk magának a tesztnek és azoknak, akik a WinBench 99 tesztek alapján meg szokták ítélni a lemez sebességét. "Vigasztalásként" hogy ezek a tesztek bizonyos fokú bizonyossággal megmutatják nekünk, hogy ezek a vállalati meghajtók milyen teljesítményűek az asztali számítógépekre jellemzőbb feladatok végrehajtása során.

Nyilvánvaló, hogy itt is van egy optimális szegmentálás, kis számú szegmensnél a lemez kifejezhetetlennek tűnik, 32 szegmenssel pedig a legjobban (talán ezért "állították át" a Seagate fejlesztői az alapértelmezett asztali módot 16 -ról 32 -re szegmensek). Az irodai (üzleti) kiszolgálói módok esetében azonban a szegmentálás nem teljesen optimális, míg a professzionális (csúcskategóriás) teljesítmény érdekében a szegmentálás több mint optimalizált, észrevehetően felülmúlja még az optimális "állandó" szegmentálást is. Nyilvánvalóan a teszt végrehajtása során változik a parancsok áramlásától függően, és emiatt az általános teljesítmény javul.

Sajnos ilyen optimalizálás "a teszt során" nem figyelhető meg a PCMakr04 és C "T H2BenchW csomagok lemezek" asztali "teljesítményének értékelésére szolgáló újabb" sáv "komplex teszteknél.

A szerver mód intelligenciája mindkét (vagy inkább 10 különböző) "tevékenységi pályán" észrevehetően rosszabb az optimális állandó szegmentálásnál, amely a PCmark04 esetében körülbelül 8, a H2benchW esetében pedig 16 szegmens.

Mindkét teszt esetében a 4 gyorsítótár -szegmens nagyon nemkívánatosnak bizonyul, és a 64 is, és nehéz megmondani, hogy a szerver mód ebben az esetben hol gravitál többet.

Ezekkel ellentétben természetesen mindegyik szintetikus (bár nagyon hasonló a valósághoz) teszt - teljesen "valódi" teszt a lemezek sebességéről az Adobe Photoshop program ideiglenes fájljával. A helyzet itt sokkal borúsabb - minél több szegmens, annál jobb! A Szerver mód pedig majdnem "elkapta", 32 szegmenst használt a munkájához (bár a 64 még egy kicsit is jobb lenne).

Intel Iometer referenciaértékek

Térjünk át azokra a feladatokra, amelyek jellemzőbbek az SCSI meghajtók használatának profiljaira - a különböző kiszolgálók (DataBase, File Server, Web Server) és egy munkaállomás (Workstation) működésére az Intel IOmeter 2003.5.10 verzió megfelelő mintái szerint.

A Maxtor a legjobb az adatbázis -kiszolgáló szimulálásában, a Seagate pedig a legjövedelmezőbb a Szerver mód használatában, bár valójában ez utóbbi nagyon közel áll a 32 állandó szegmenshez (egyenként körülbelül 220 KB). A kisebb vagy több szegmentáció ebben az esetben rosszabb. Ez a minta azonban túl egyszerű a kérések típusát tekintve - nézzük meg, mi történik az összetettebb mintákkal.

A fájlkiszolgáló szimulálásakor az adaptív szegmentálás ismét az élen jár, bár a lemaradás 16 állandó szegmens mellett elhanyagolható (32 szegmens itt kicsit rosszabb, bár ezek is elégségesek). Kis szegmentáció esetén romlik a nagy parancssor, és túl nagy (64) esetén minden sor általában ellenjavallt - nyilvánvalóan ebben az esetben a gyorsítótár -szektorok mérete túl kicsi (kevesebb, mint 111 KB, azaz csak 220 blokk az adathordozón) az ésszerű méretű adatok hatékony gyorsítótárazásához.

Végül egy webszerver esetében még szórakoztatóbb képet látunk - NON -ONE parancssorral a Server Mode egyenértékű Bármi szegmentáltsági szint, kivéve a 64 -et, bár egyetlenben valamivel jobb, mint az összes.

A minták és kérési sorok által (súlyok nélkül) bemutatott szerverterhelések geometriai átlagolásának eredményeként azt találjuk, hogy az adaptív szegmentáció a legjobb az ilyen feladatokhoz, bár 32 tartós szegmens kissé elmarad, és 16 szegmens is összességében jól néz ki. Általában a Seagate választása teljesen érthető.

Ami a "munkaállomás" mintát illeti, itt egyértelműen a szerver mód a legjobb.

Az állandó szegmentálás optimális szintje pedig 16 szegmens.

Most - az IOmeter mintáinak célja közelebb áll az asztali számítógépekhez, bár határozottan a vállalati tárolóeszközökre utalnak, mivel a "mélyen professzionális" rendszerekben a merevlemezek nagy és kis fájlokat olvasnak és írnak, és néha fájlokat másolnak, az oroszlánrész az időből. És mivel a hívások jellege ezekben a mintákban ezekben a mintákban az IOmeter tesztben (véletlenszerű címeken a teljes lemezköteten belül) jellemzőbb a szerverosztályú rendszerekre, ezeknek a mintáknak a fontossága a vizsgált lemezek esetében nagyobb.

A nagyméretű fájlok olvasása ismét jobb a szerver módban, kivéve a QD = 4 érthetetlen mártását. Azonban ezeknél a műveleteknél nyilvánvalóan előnyben részesítendő a lemez kis számú nagy szegmense (ami elvileg megjósolható, és kiválóan összhangban van a többszálas fájlolvasás eredményeivel, lásd fent).

Szórványos felvétel a nagy fájlok viszont még mindig túl kemények a szerver mód intelligenciájához, és itt a 8-16 szegmens szintű állandó szegmentálás előnyösebb, mint a többszálas fájlfelvételnél, lásd fent. Külön megjegyezzük, hogy ezekben a műveletekben a gyorsítótár nagy szegmentálása rendkívül káros - 64 szegmens szintjén. Mindazonáltal hasznosnak bizonyul a nagy kérési sorral rendelkező kis fájlokkal végzett olvasási műveleteknél:

Azt hiszem, a szerver mód pontosan ezt használja az adaptív mód kiválasztásához - grafikonjaik nagyon hasonlóak.

Ugyanakkor, amikor kis fájlokat ír véletlenszerű címekre, 64 szegmens ismét meghibásodik, és a Szerver mód itt alacsonyabb az állandó szegmentálásnál, gyorsítótáronként 8-16 szegmenssel, bár a Szerver mód optimális beállítások használatára tett erőfeszítései láthatók ( csak 32-64 szegmenssel a sorban 64 balszerencse jött ki;)).

A nagy fájlok másolása a szerver mód egyértelmű kudarca! Itt egyértelműen előnyösebb a 16 -os szinttel történő sharding (ez az optimális, mivel a 8 -as és 32 -es rosszabb a 4 -es sorban).

Ami a kis fájlok másolását illeti, a 8-16-32 szegmensek itt gyakorlatilag egyenlőek, 64 szegmenst felülmúlva (furcsa módon), a Szerver mód pedig kicsit "furcsa".

Az adatok geometriai átlagolásának eredményei alapján a nagy és kis fájlok véletlenszerű olvasásához, írásához és másolásához azt találjuk, hogy a legjobb eredményt átlagosan az állandó szegmentálás adja, gyorsítótáronként csak 4 szegmens (azaz a szegmensek mérete nagyobb 1,5 MB!), Míg a 8 és 16 szegmens megközelítőleg egyenlő, és szinte nem maradt el 4 szegmenstől, de 64 szegmens egyértelműen ellenjavallt. Az adaptív szerver mód átlagosan csak kismértékben engedte meg az állandó szegmentálást - egy százalékos veszteség aligha tekinthető észrevehetőnek.

Meg kell jegyezni, hogy a töredezettségmentesítés szimulálásakor megfigyeljük az állandó szegmentálás minden szintjének közelítő egyenlőségét és a szerver mód enyhe előnyét (ugyanazzal az 1%-kal).

A nagy és kis tömbökben zajló olvasás-írás folyamán pedig némileg jövedelmezőbb kis számú szegmenst használni, bár itt megint furcsa módon a gyorsítótár-memória konfigurációk sebességének különbségei homeopátiásak.

következtetéseket

Miután áttekintésünk második részében részletesebben tanulmányoztam a gyorsítótár -memóriadarabolás hatását a Seagate Cheetah 15K.4 meghajtó teljesítményére különböző feladatokban, szeretném megjegyezni, hogy a fejlesztők nem hívták meg a gyorsítótárazási módokat ahogy okkal hívták őket: szerver módban a sharding adaptációt gyakran az elvégzendő feladat gyorsítótárában végzik, és ez néha nagyon jó eredményekhez vezet - különösen akkor, ha "nehéz" feladatokat hajtanak végre, beleértve az Intel IOmeter szervermintáit, és a High-End Disk WinMark 99 teszt, valamint a kis blokkok véletlenszerű leolvasása az egész lemezen ... Ugyanakkor a szerver módban a gyorsítótár memória feldarabolásának szintjének kiválasztása gyakran nem optimális (és további munkát igényel) a gazdaparancs -elemzési kritériumok javítása érdekében), majd az Asztali mód fix shardeléssel jelenik meg, gyorsítótáronként 8, 16 vagy 32 szegmens szinten. Sőt, a feladat típusától függően néha jövedelmezőbb a 16 és 32, néha pedig a 8 vagy csak 4 memóriaszegmens használata! Ez utóbbiak közé tartoznak a többszálas olvasások és írások (véletlenszerűek és szekvenciálisak), nyomon követési tesztek, mint például a PCMark04, és az egyidejű olvasással és írással kapcsolatos streaming feladatok. Bár a véletlenszerű írási hozzáférés "szintetikája" egyértelműen azt mutatja, hogy a lusta írások hatékonysága (tetszőleges címeken) jelentősen csökken a szegmensek számának csökkenésével. Azaz küzdelem folyik két tendencia között - és ezért átlagosan hatékonyabb, ha 8 MB pufferre 16 vagy 32 szegmenst használunk. A puffer méretének megduplázásával megjósolható, hogy jövedelmezőbb a szegmensek számát 16-32 szinten tartani, de az egyes szegmensek kapacitásának arányos növekedése miatt a meghajtó átlagos teljesítménye jelentősen növekedés. Nyilvánvaló, hogy a legtöbb feladatban most még hatástalan is, ha a gyorsítótár 64 szegmenssel történő szegmentálása a pufferméret megduplázásakor nagyon hasznos lehet, míg 4 vagy akár 8 szegmens használata ebben az esetben hatástalan lesz. Ezek a következtetések azonban erősen függnek attól is, hogy az operációs rendszer és az alkalmazások mely blokkokat részesítik előnyben a meghajtóval, és milyen fájlokat használnak ebben az esetben. Teljesen lehetséges, hogy amikor a környezet megváltozik, az optimális gyorsítótár -memória feldarabolás elmozdulhat egyik vagy másik irányba. Nos, sok sikert kívánunk a Seagate -nek a szerver mód "intelligenciájának" optimalizálásához, ami bizonyos mértékig ki tudja simítani ezt a "rendszerfüggőséget" és "feladatfüggőséget" azáltal, hogy megtanulja kiválasztani a legoptimálisabb szegmentációt a befogadó parancsfolyamtól függően a legjobb mód.