Sabit disk önbelleği. Sabit disk önbelleği nedir ve ne işe yarar?

Sabit disk önbelleğinin ne olduğunu ve nasıl çalıştığını öğrenmek istiyorsanız bu makale tam size göre. Ne olduğunu, hangi işlevleri yerine getirdiğini ve cihazın çalışmasını nasıl etkilediğini, ayrıca önbelleğin avantaj ve dezavantajlarını öğreneceksiniz.

Sabit disk önbelleği kavramı

Sabit sürücünün kendisi oldukça yavaş bir cihazdır. RAM ile karşılaştırıldığında, bir sabit disk büyük ölçüde daha yavaştır. Bu aynı zamanda, RAM eksikliği olduğunda bilgisayar performansında bir düşüşe neden olur, çünkü eksiklik sabit disk tarafından telafi edilir.

Bu nedenle, sabit disk önbelleği bir tür rastgele erişim belleğidir. Sabit sürücüde yerleşiktir ve okuma bilgisi ve daha sonra sisteme aktarılması için bir arabellek görevi görür ve ayrıca en sık kullanılan verileri içerir.

Bir sabit disk önbelleğinin ne işe yaradığına bir göz atalım.

Yukarıda belirtildiği gibi, sabit diskten bilgi okumak çok yavaştır, çünkü kafanın hareketi ve gerekli sektörü bulmak uzun zaman alır.

"Yavaş" kelimesinin milisaniye anlamına geldiğini açıklığa kavuşturmak gerekir. Ve modern teknolojiler için bir milisaniye çok fazla.

Bu nedenle, sabit disk önbelleği gibi, disk yüzeyinden fiziksel olarak okunan verileri saklar ve ayrıca daha sonra istenmesi muhtemel sektörleri okur ve depolar.

Bu, performansı artırırken sürücüye yapılan fiziksel çağrıların sayısını azaltır. Winchester, ev sahibi otobüsü ücretsiz olmasa bile çalışabilir. Aynı tip isteklerde iletim hızı yüzlerce kat artabilir.

Sabit sürücü önbelleği nasıl çalışır?

Bunun üzerinde daha ayrıntılı olarak duralım. Sabit disk önbelleğinin ne işe yaradığı hakkında zaten kabaca bir fikriniz var. Şimdi nasıl çalıştığını öğrenelim.

Sabit diskin bir bloktan 512 KB bilgi okuma isteği aldığını düşünelim. Gerekli bilgiler diskten alınır ve önbelleğe aktarılır, ancak istenen verilerle birlikte birkaç komşu blok aynı anda okunur. Buna önceden getirme denir. Yeni bir disk talebi geldiğinde, sürücünün mikrodenetleyicisi önce bu bilgilerin önbellekte olup olmadığını kontrol eder ve bulursa, fiziksel yüzeye erişmeden anında sisteme aktarır.

Önbellek sınırlı olduğundan, en eski bilgi blokları yenileriyle değiştirilir. Bu, dairesel bir önbellek veya dairesel bir arabellektir.

Tampon bellek aracılığıyla sabit diskin hızını artırma yöntemleri

Uyarlanabilir segmentasyon. Önbellek, aynı miktarda belleğe sahip bölümlerden oluşur. İstenen bilgilerin boyutları her zaman aynı boyutta olamayacağı için birçok önbellek segmenti irrasyonel olarak kullanılacaktır. Bu nedenle üreticiler, segmentlerin boyutunu ve sayılarını değiştirme yeteneği ile önbellek oluşturmaya başladılar.
Önceden getir. Sabit sürücünün işlemcisi, önceden istenen ve şu anda istenen verileri analiz eder. Analize dayanarak, bir sonraki anda istenmesi daha muhtemel olan fiziksel yüzeyden bilgi aktarır.
Kullanıcı kontrolü. Daha gelişmiş sabit sürücü modelleri, kullanıcıya önbellekte gerçekleştirilen işlemler üzerinde kontrol sağlar. Örneğin: önbelleği devre dışı bırakmak, segment boyutunu ayarlamak, uyarlanabilir segmentasyon özelliğini değiştirmek veya önceden getirmeyi devre dışı bırakmak.

Bu, cihaza daha fazla önbellek sağlar

Şimdi hangi birimlerle donatıldıklarını ve sabit diskte önbelleğe ne verdiğini öğreneceğiz.

Çoğu zaman, 32 ve 64 MB önbellek boyutuna sahip sabit diskler bulabilirsiniz. Ama hala 8 ve 16 MB kaldı. Son zamanlarda, yalnızca 32 ve 64 MB serbest bırakıldı. 8 MB yerine 16 MB kullanıldığında performansta önemli bir atılım geldi. Ve 16 ve 32 MB hacimli önbellekler arasında, 32 ile 64 arasında olduğu gibi artık fazla bir fark hissetmiyorsunuz.

Ortalama bir bilgisayar kullanıcısı, 32 ve 64 MB önbelleğe sahip sabit sürücülerin performansındaki farkı fark etmeyecektir. Ancak, önbelleğin periyodik olarak önemli yükler yaşadığını belirtmekte fayda var, bu nedenle finansal bir fırsat varsa, daha yüksek önbellek boyutuna sahip bir sabit sürücü satın almak daha iyidir.

Önbellek belleğinin ana avantajları

Önbelleğin birçok faydası vardır. Sadece ana olanları ele alacağız:

Önbellek belleğinin dezavantajları

Veriler disklere rastgele yazılırsa sabit sürücünün hızı artmaz. Bu, bilgileri önceden getirmeyi imkansız hale getirir. Bu sorun, periyodik olarak birleştirme ile kısmen önlenebilir.
Önbelleğin sığabileceğinden daha büyük dosyaları okurken arabellek işe yaramaz. Yani 100 MB'lık bir dosyaya erişirken 64 MB önbellek işe yaramaz.

ek bilgi

Artık sabit sürücüyü ve neyi etkilediğini biliyorsunuz. Bilmen gereken başka ne var? Şu anda yeni bir depolama türü var - SSD (katı hal). Disk plakaları yerine, flash sürücülerdeki gibi senkron bellek kullanırlar. Bu tür sürücüler, geleneksel sabit sürücülerden onlarca kat daha hızlıdır, bu nedenle bir önbelleğin varlığı işe yaramaz. Ancak bu tür sürücülerin bile dezavantajları vardır. İlk olarak, bu tür cihazların fiyatı hacimle orantılı olarak artar. İkincisi, bellek hücrelerini yeniden yazma döngüsünün sınırlı bir rezervine sahiptirler.

Ayrıca hibrit sürücüler de vardır: geleneksel sabit sürücülü katı hal sürücüsü. Avantaj, yüksek çalışma hızı ve nispeten düşük maliyetle büyük miktarda depolanmış bilgi oranıdır.

Sabit disk önbelleği, verilerin geçici olarak depolanmasıdır.
Modern bir sabit sürücünüz varsa, önbellek eskisi kadar önemli değildir.
Sabit sürücülerde önbelleğin rolü ve hızlı bilgisayar çalışması için ne kadar önbellek olması gerektiği hakkında daha ayrıntılı olarak makalenin ilerleyen bölümlerinde bulacaksınız.

önbellek ne için

Sabit disk önbelleği, sık kullanılan verileri özel bir konumda saklamanıza olanak tanır. Buna göre, önbelleğin boyutu, saklanan verilerin kapasitesini belirler. Büyük önbellek sayesinde, sabit diskin performansı önemli ölçüde artabilir, çünkü sık kullanılan veriler, istendiğinde fiziksel okuma gerektirmeyen sabit diskin önbelleğine tam olarak yüklenebilir.
Fiziksel okuma, sabit disk sektörlerine doğrudan erişimdir. Milisaniye cinsinden ölçülen, oldukça dikkat çekici bir süre alır. Aynı zamanda, sabit disk önbelleği, talep üzerine bilgileri, bilgilerin sabit diske fiziksel erişim yoluyla istenmesine göre yaklaşık 100 kat daha hızlı aktarır. Böylece, sabit disk önbelleği, ana bilgisayar veriyolu meşgul olsa bile sabit sürücünün çalışmasına izin verir.

Önbelleğin önemi ile birlikte, sabit diskin diğer özelliklerini de unutmamak gerekir ve bazen önbellek boyutu ihmal edilebilir. Aynı boyuttaki iki sabit sürücüyü farklı önbellek boyutlarına sahip, örneğin 8 ve 16 MB karşılaştırırsak, daha büyük bir önbellek lehine seçim ancak fiyat farkı yaklaşık 7-12 $ ise yapılmalıdır. Aksi takdirde, daha büyük bir önbellek boyutu için fazla ödeme yapmanın bir anlamı yoktur.

Bir oyun bilgisayarı satın alırsanız ve sizin için önemsiz bir şey yoksa önbelleğe bakmaya değer, bu durumda ciroya da bakmanız gerekir.

Yukarıdakilerin tümünü özetlemek

Önbelleğin avantajları, veri işlemenin uzun sürmemesidir, belirli bir sektöre fiziksel erişim sırasında, disk kafası istenen bilgi parçasını bulup okumaya başlayana kadar zaman geçmesi gerekir. Ek olarak, büyük bir önbellek boyutuna sahip sabit sürücüler, önbellekten bilgi istemek için fiziksel erişim gerekmediğinden bilgisayarın işlemcisini önemli ölçüde boşaltabilir. Buna göre, işlemcinin çalışması burada minimumdur.

Sabit disk önbelleği, gerçek bir hızlandırıcı olarak adlandırılabilir, çünkü arabelleğe alma işlevi, sabit diskin gerçekten çok daha hızlı ve daha verimli çalışmasına izin verir. Bununla birlikte, yüksek teknolojilerin hızlı gelişimi bağlamında, çoğu modern model 8 veya 16 MB'lık bir önbellek kullandığından, sabit disk önbelleğinin eski değeri çok önemli değildir; hard disk.

Bugün daha da büyük 32MB önbelleğe sahip sabit diskler var, ancak dediğimiz gibi, ancak fiyat farkı performans farkıyla eşleşiyorsa aradaki fark için fazladan ödeme yapmalısınız.

Sabit disk (sabit sürücü, HDD) bilgisayarın en önemli parçalarından biridir. Sonuçta bir işlemci, ekran kartı vb. bozulursa. Yalnızca yeni bir satın alma işlemi için para kaybettiğinizde pişman olursunuz; sabit disk bozulursa, bir daha geri dönmeden önemli verileri kaybetme riskiyle karşı karşıya kalırsınız. Ayrıca, bilgisayarın hızı bir bütün olarak sabit diske bağlıdır. Doğru sabit sürücüyü nasıl seçeceğimizi bulalım.

Sabit disk görevleri

Bir bilgisayarın içindeki bir sabit sürücünün görevi, bilgileri çok hızlı bir şekilde depolamak ve görüntülemektir. Sabit disk, bilgisayar endüstrisinin inanılmaz bir buluşudur. Fizik yasalarını kullanan bu küçük cihaz, neredeyse sınırsız miktarda bilgi depolar.

Sabit disk türü

IDE - eski anakartlara bağlanmak için eski sabit sürücüler kullanılır.

SATA - IDE sabit sürücülerin yerini aldı, daha yüksek veri aktarım hızına sahip.

SATA arabirimleri farklı modellerdedir, aynı veri alışverişi hızında ve farklı teknolojiler için destekte kendi aralarında farklılık gösterirler:

SATA - 150mb / s'ye kadar aktarım hızına sahiptir.
SATA II - 300mb / s'ye kadar aktarım hızına sahiptir
SATА III - 600mb / s'ye kadar aktarım hızına sahiptir

SATA-3, 2010'un başından itibaren kısa bir süre önce üretilmeye başlandı. Böyle bir sabit disk satın alırken, bilgisayarınızın üretim yılına (yükseltme olmadan) dikkat etmeniz gerekir, eğer bu tarihin altındaysa, bu sabit disk sizin için çalışmayacaktır! HDD - SATA, SATA 2 aynı bağlantı konektörlerine sahiptir ve birbirleriyle uyumludur.

Hard disk alanı

Çoğu kullanıcının evde kullandığı en yaygın sabit diskler 250, 320, 500 gigabayttır. Daha da az var, ancak giderek daha az 120, 80 gigabayt var ve artık satışta değiller. Çok büyük bilgileri depolamak için 1, 2, 4 terabaytlık sabit diskler vardır.

Sabit disk hızı ve önbellek

Bir sabit disk seçerken, çalışma hızına (iş mili hızı) dikkat etmek önemlidir. Tüm bilgisayarın hızı buna bağlı olacaktır. Tipik disk hızları 5400 ve 7200 rpm'dir.

Tampon bellek miktarı (önbellek), sabit diskin fiziksel belleğidir. Bu tür belleklerin 8, 16, 32, 64 megabaytlık birkaç boyutu vardır. Sabit diskin RAM'inin hızı ne kadar yüksek olursa, veri aktarım hızı o kadar hızlı olur.

Gözaltında

Satın almadan önce, anakartınız için hangi sabit sürücünün uygun olduğunu kontrol edin: IDE, SATA veya SATA 3. Sürücülerin dönüş hızının özelliklerine ve arabellek miktarına bakıyoruz, bunlar dikkat etmeniz gereken ana göstergelerdir. ile. Ayrıca üreticiye ve size uygun hacme de bakıyoruz.

Mutlu alışverişler dileriz!

Seçiminizi yorumlarda paylaşın, bu diğer kullanıcıların doğru seçimi yapmasına yardımcı olacaktır!

xn ---- 8sbabec6fbqes7h.xn - p1ai

Sistem yönetimi ve daha fazlası

Önbelleği kullanmak, herhangi bir sabit diskin performansını artırır, fiziksel disk erişim sayısını azaltır ve ayrıca ana bilgisayar veriyolu meşgul olduğunda bile sabit sürücünün çalışmasına izin verir. Çoğu modern sürücünün önbellek boyutu 8 ila 64 megabayttır. Bu, geçen yüzyılın doksanlarındaki ortalama bir bilgisayarın sabit disk kapasitesinden bile daha fazla.

Önbelleğin sistemdeki sürücünün hızını artırmasına rağmen, dezavantajları da vardır. Başlangıç olarak, plakanın farklı uçlarında bulunan rastgele bilgi talepleri durumunda önbellek sürücüyü hiç hızlandırmaz, çünkü bu tür taleplerde aşırı getirmenin bir anlamı yoktur. Ayrıca, büyük miktarda veri okurken önbellek hiç yardımcı olmuyor. genellikle oldukça küçüktür, örneğin, zamanımızda olağan 16 megabayt arabelleğe sahip 80 megabaytlık bir dosyayı kopyalarken, kopyalanan dosyanın yalnızca %20'sinden biraz daha azı önbelleğe sığacaktır.

Önbelleğin sistemdeki sürücünün hızını artırmasına rağmen, dezavantajları da vardır. Başlangıç olarak, plakanın farklı uçlarında bulunan rastgele bilgi talepleri durumunda önbellek sürücüyü hiç hızlandırmaz, çünkü bu tür taleplerde aşırı getirmenin bir anlamı yoktur. Ayrıca, büyük miktarda veri okurken hiç yardımcı olmuyor. genellikle oldukça küçüktür. Örneğin, zamanımızda normal 16 megabayt arabelleğe sahip 80 megabaytlık bir dosyayı kopyalarken, kopyalanan dosyanın yalnızca %20'sinden biraz daha azı önbelleğe sığacaktır.

Son yıllarda, sabit disk üreticileri, ürünlerindeki önbellek kapasitesini önemli ölçüde artırdı. 90'ların sonlarında bile, 256 kilobayt tüm sürücüler için standarttı ve yalnızca ileri teknoloji cihazlarda 512 kilobayt önbellek vardı. Şu anda, 8 megabaytlık önbellek boyutu tüm sürücüler için fiili standart haline gelmişken, en üretken modellerin kapasiteleri 32 hatta 64 megabayttır. Sürücü arabelleğinin bu kadar hızlı büyümesinin iki nedeni vardır. Bunlardan biri, senkron bellek mikro devreleri fiyatlarında keskin bir düşüş. İkinci neden, kullanıcıların önbellek boyutunu iki katına çıkarmanın hatta dört katına çıkarmanın sürücünün hızını büyük ölçüde etkileyeceği inancıdır.

Sabit disk önbelleğinin boyutu, elbette, işletim sistemindeki sürücünün hızını etkiler, ancak kullanıcıların hayal ettiği kadar değil. Üreticiler, kullanıcının önbelleğin boyutuna olan inancından yararlanır ve reklam broşürlerinde standart modele kıyasla dörtlü önbellek boyutu hakkında yüksek sesle açıklamalar yaparlar. Bununla birlikte, aynı sabit sürücüyü 16 ve 64 megabayt arabellek boyutlarıyla karşılaştırarak, hızlanmanın yüzde birkaçına dönüştüğü ortaya çıkıyor. Bu neye yol açar? Ayrıca, yalnızca önbellek boyutlarındaki çok büyük bir fark (örneğin, 512 kilobayt ile 64 megabayt arasında) sürücünün hızını belirgin şekilde etkiler. Ayrıca, sabit sürücü arabelleğinin boyutunun bilgisayar belleğine ve genellikle "yumuşak" önbelleğe kıyasla oldukça küçük olduğu, yani işletim sistemi tarafından dosya sistemi ile önbelleğe alma işlemleri için düzenlenen bir ara arabellek olduğu da unutulmamalıdır. bilgisayar belleğinde bulunan, sürücünün çalışmasına daha büyük bir katkısı vardır. ...

Neyse ki, önbellek için daha hızlı bir seçenek var: bilgisayar sürücüye veri yazar, önbelleğe giderler ve sürücü, kaydın yapıldığı sisteme hemen yanıt verir; Bilgisayar, sürücünün çok hızlı bir şekilde veri yazabildiğine inanarak çalışmaya devam ederken, sürücü bilgisayarı "kandırdı" ve yalnızca gerekli verileri önbelleğe yazdı ve ancak daha sonra bunları diske yazmaya başladı. Bu teknolojiye geri yazma önbelleği denir.

Bu risk nedeniyle, bazı iş istasyonları hiç önbelleğe almaz. Modern sürücüler, yazma önbelleğe alma modunu kapatmanıza izin verir. Bu, özellikle veri geçerliliğinin kritik olduğu uygulamalarda önemlidir. Çünkü bu tür önbelleğe alma, sürücünün hızını büyük ölçüde artırır, ancak genellikle elektrik kesintisi nedeniyle veri kaybı riskini azaltabilecek diğer yöntemlere başvururlar. En yaygın yöntem, bilgisayarınızı kesintisiz bir güç kaynağına bağlamaktır. Ek olarak, tüm modern sürücüler, sürücüyü önbellekten yüzeye veri yazmaya zorlayan "flush write cache" işlevine sahiptir, ancak sistemin bu komutu körü körüne yürütmesi gerekir. önbellekte veri olup olmadığını hala bilmiyor. Güç her kapatıldığında, modern işletim sistemleri bu komutu sabit sürücüye gönderir, ardından kafaları park etme komutu gönderilir (bu komut gönderilemese de, voltaj düştüğünde her modern sürücü kafaları otomatik olarak park eder). izin verilen maksimum düzeyin altında ) ve ancak bundan sonra bilgisayar kapanır. Bu, kullanıcı verilerinin güvenliğini ve sabit sürücünün doğru şekilde kapatılmasını garanti eder.

sysadminstvo.ru

Sabit disk önbelleği

05.09.2005

Tüm modern sürücülerde, arabellek olarak da adlandırılan yerleşik bir önbellek bulunur. Bu önbelleğin amacı, işlemci önbelleğinin amacı ile aynı değildir. Önbellek özelliği, hızlı ve yavaş cihazlar arasında arabelleğe alıyor. Sabit sürücüler söz konusu olduğunda, önbellek, diskten yapılan son okumanın sonuçlarını geçici olarak depolamak ve biraz sonra talep edilebilecek bilgileri, örneğin şu anda talep edilen sektörden birkaç sektör sonra önceden almak için kullanılır.

Önbelleği kullanmak, herhangi bir sabit diskin performansını artırır, fiziksel disk erişim sayısını azaltır ve ayrıca ana bilgisayar veriyolu meşgul olduğunda bile sabit sürücünün çalışmasına izin verir. Çoğu modern sürücünün önbellek boyutu 2 ila 8 megabayttır. Bununla birlikte, en gelişmiş SCSI sürücüleri, geçen yüzyılın doksanlı yıllarının ortalama bilgisayarından bile daha fazla olan 16 megabayta ulaşan bir önbelleğe sahiptir.

Unutulmamalıdır ki, birisi disk önbelleğinden bahsettiğinde, çoğu zaman sadece sabit disk önbelleğini değil, bu işletim sistemindeki okuma-yazma prosedürlerini hızlandırmak için işletim sistemi tarafından tahsis edilen belirli bir arabelleği kastediyor.

Sabit disk önbelleğinin çok önemli olmasının nedeni, sabit diskin hızı ile sabit disk arabiriminin hızı arasındaki büyük farktır. İhtiyacımız olan sektörü ararken tüm milisaniyeler geçiyor. Kafayı hareket ettirmek, istenen sektörü beklemek için zaman harcanır. Modern kişisel bilgisayarlarda bir milisaniye bile çok fazla. Tipik bir IDE / ATA sürücüsünde, 16Kb'lık bir veri bloğunu önbellekten bilgisayara aktarmak için geçen süre, onu yüzeyden bulup okumak için geçen süreden yaklaşık yüz kat daha hızlıdır. Bu nedenle tüm sabit disklerde dahili bir önbellek bulunur.

Diğer bir durum ise diske veri yazmaktır. Aynı 16 kilobaytlık veri bloğunu bir önbellekle yazmamız gerektiğini varsayalım. Winchester, bu veri bloğunu anında dahili önbelleğe atar ve sisteme aynı anda manyetik disklerin yüzeyine veri yazarken istekler için tekrar ücretsiz olduğunu bildirir. Yüzeyden sektörlerin sıralı olarak okunması durumunda, önbellek artık büyük bir rol oynamaz, çünkü bu durumda sıralı okuma hızları ve arayüz hızı yaklaşık olarak aynıdır.

Sabit disk önbellek işleminin genel kavramları

Önbellek işleminin en basit prensibi, sadece istenen sektör için değil, ondan sonraki birkaç sektör için de veri depolamaktır. Kural olarak, sabit diskten okuma 512 baytlık bloklarda değil, 4096 baytlık bloklarda gerçekleşir (küme boyutu değişse de bir küme). Önbellek, her biri bir veri bloğu depolayabilen bölümlere ayrılmıştır. Bir sabit diske bir istek gerçekleştiğinde, depolama denetleyicisi öncelikle istenen verinin önbellekte olup olmadığını kontrol eder ve eğer öyleyse, yüzeye fiziksel olarak erişmeden anında bilgisayara gönderir. Önbellekte veri yoksa, önce okunup önbelleğe alınır ve ancak bundan sonra bilgisayara aktarılır. Çünkü önbelleğin boyutu sınırlıdır, önbellek parçalarının sürekli bir güncellemesi vardır. Tipik olarak, en eski parça yenisiyle değiştirilir. Buna dairesel tampon veya dairesel önbellek denir.

Sürücünün hızını artırmak için üreticiler, önbellek nedeniyle çalışma hızını artırmak için çeşitli yöntemler bulmuşlardır:

Uyarlanabilir segmentasyon. Genellikle önbellek aynı boyuttaki bölümlere ayrılır. İstekler farklı boyutlarda olabileceğinden, bu, gereksiz önbellek bloklarının israfına yol açar, çünkü bir istek sabit uzunlukta segmentlere bölünecektir. Günümüzde birçok sürücü, talebin boyutunu belirleyerek ve segment boyutunu belirli talebe göre ayarlayarak segmenti dinamik olarak yeniden boyutlandırır, böylece verimliliği artırır ve segment boyutunu artırır veya azaltır. Segment sayısı da değişebilir. Bu görev, sabit uzunluklu segmentlere sahip işlemlerden daha zordur ve önbellek içinde veri parçalanmasına yol açarak sabit disk mikroişlemcisinin yükünü artırabilir.
Ön yükleme. Sabit diskin mikroişlemcisi, şu anda istenen verilerin analizine ve zamanın önceki noktalarındaki taleplere dayanarak, henüz talep edilmemiş ancak yüksek bir olasılık yüzdesine sahip olan önbellek verisine yüklenir. Aşırı getirmenin en basit durumu, şu anda istenen verilerden biraz daha uzakta bulunan önbelleğe ek veriler yüklemektir. istatistiksel olarak daha sonra istenmeleri daha olasıdır. Sürücünün belleniminde önceden getirme algoritması doğru bir şekilde uygulanırsa, çeşitli dosya sistemlerinde ve çeşitli veri türlerinde çalışma hızını artıracaktır.
Kullanıcı kontrolü. Yüksek teknolojili sabit diskler, kullanıcının tüm önbellek işlemlerini tam olarak kontrol etmesine olanak tanıyan bir dizi komuta sahiptir. Bu komutlar şunları içerir: önbelleği etkinleştirme ve devre dışı bırakma, segment boyutunu kontrol etme, uyarlamalı segmentasyonu ve yeniden örneklemeyi etkinleştirme ve devre dışı bırakma vb.

Önbelleğin sistemdeki sürücünün hızını artırmasına rağmen, dezavantajları da vardır. Başlangıç olarak, plakanın farklı uçlarında bulunan rastgele bilgi talepleri durumunda önbellek sürücüyü hiç hızlandırmaz, çünkü bu tür taleplerde aşırı getirmenin bir anlamı yoktur. Ayrıca, büyük miktarda veri okurken önbellek hiç yardımcı olmuyor. genellikle oldukça küçüktür, örneğin, zamanımızda normal 2 megabayt arabelleğe sahip 10 megabaytlık bir dosyayı kopyalarken, kopyalanan dosyanın yalnızca %20'sinden biraz daha azı önbelleğe sığacaktır.

Önbelleğin bu ve diğer özellikleri nedeniyle, sürücüyü istediğimiz kadar hızlandırmaz. Ne tür bir hız kazancı sağladığı yalnızca arabelleğin boyutuna değil, aynı zamanda mikroişlemci önbelleğiyle çalışma algoritmasına ve şu anda üzerinde çalışılan dosyaların türüne de bağlıdır. Ve kural olarak, bu belirli sürücüde hangi önbellek algoritmalarının kullanıldığını bulmak çok zordur.

Şekil, Seagate Barracuda sürücüsünün önbellek yongasını göstermektedir, 4 megabit veya 512 kilobayt kapasiteye sahiptir.

Okuma-yazma önbelleğe alma

Önbelleğin sistemdeki sürücünün hızını artırmasına rağmen, dezavantajları da vardır. Başlangıç olarak, plakanın farklı uçlarında bulunan rastgele bilgi talepleri durumunda önbellek sürücüyü hiç hızlandırmaz, çünkü bu tür taleplerde aşırı getirmenin bir anlamı yoktur. Ayrıca, büyük miktarda veri okurken hiç yardımcı olmuyor. genellikle oldukça küçüktür. Örneğin, zamanımızda normal 2 megabayt arabelleğe sahip 10 megabaytlık bir dosyayı kopyalarken, kopyalanan dosyanın yalnızca %20'sinden biraz daha azı önbelleğe sığacaktır.

Önbelleğin bu özellikleri nedeniyle sürücüyü istediğimiz kadar hızlandırmaz. Ne tür bir hız kazancı sağladığı, yalnızca arabelleğin boyutuna değil, aynı zamanda mikroişlemci önbelleğiyle çalışma algoritmasına ve şu anda üzerinde çalışılan dosyaların türüne de bağlıdır. Ve kural olarak, bu belirli sürücüde hangi önbellek algoritmalarının kullanıldığını bulmak çok zordur.

Son yıllarda, sabit disk üreticileri, ürünlerindeki önbellek kapasitesini önemli ölçüde artırdı. 90'ların sonlarında bile, 256 kilobayt tüm sürücüler için standarttı ve yalnızca ileri teknoloji cihazlarda 512 kilobayt önbellek vardı. Şu anda, 2 megabaytlık önbellek tüm sürücüler için fiili standart haline gelirken, en üretken modellerin kapasiteleri 8 hatta 16 megabayttır. Tipik olarak, 16 megabayt yalnızca SCSI sürücülerinde bulunur. Sürücü arabelleğinin bu kadar hızlı büyümesinin iki nedeni vardır. Bunlardan biri, senkron bellek mikro devreleri fiyatlarında keskin bir düşüş. İkinci neden, kullanıcıların önbellek boyutunu iki katına çıkarmanın hatta dört katına çıkarmanın sürücünün hızını büyük ölçüde etkileyeceği inancıdır.

Sabit disk önbelleğinin boyutu, elbette, işletim sistemindeki sürücünün hızını etkiler, ancak kullanıcıların hayal ettiği kadar değil. Üreticiler, kullanıcının önbelleğin boyutuna olan inancından yararlanır ve reklam broşürlerinde standart modele kıyasla dörtlü önbellek boyutu hakkında yüksek sesle açıklamalar yaparlar. Bununla birlikte, aynı sabit sürücüyü 2 ve 8 megabayt arabellek boyutlarıyla karşılaştırdığımızda, hızlanmanın yüzde birkaçına dönüştüğü ortaya çıkıyor. Bu neye yol açar? Ayrıca, yalnızca önbellek boyutundaki çok büyük bir fark (örneğin, 512 kilobayt ile 8 megabayt arasında) sürücünün hızını belirgin şekilde etkiler. Ayrıca, sabit sürücü arabelleğinin boyutunun bilgisayar belleğine ve genellikle "yumuşak" önbelleğe kıyasla oldukça küçük olduğu, yani işletim sistemi tarafından dosya sistemi ile önbelleğe alma işlemleri için düzenlenen ve bulunan bir ara arabellek olduğu unutulmamalıdır. bilgisayar belleğinde, sürücünün çalışmasına daha büyük bir katkısı vardır. ...

Okuma önbelleğe alma ve yazma önbelleğe alma biraz benzerdir, ancak birçok farklılıkları da vardır. Bu işlemlerin her ikisi de sürücünün genel performansını artırmayı amaçlar: bunlar hızlı bilgisayar ile sürücünün yavaş mekaniği arasındaki arabelleklerdir. Bu işlemler arasındaki temel fark, birinin sürücüdeki verileri değiştirmezken diğerinin değiştirmesidir.

Önbelleğe alma olmadan, her yazma işlemi, kafalar doğru yere taşınana ve veriler yüzeye yazılana kadar ıstıraplı bir beklemeye yol açacaktır. Bir bilgisayarla çalışmak imkansız olurdu: Daha önce de belirttiğimiz gibi, çoğu sabit sürücüdeki bu işlem, bilgisayarın mikroişlemcisinin beklemesi gerekeceğinden, bir bütün olarak bilgisayar açısından çok fazla olan en az 10 milisaniye sürer. bu 10 milisaniye bilgi sabit sürücüye her yazıldığında. En çarpıcı olan şey, veriler hem önbelleğe hem de yüzeye aynı anda yazıldığında ve sistem her iki işlemin de tamamlanmasını beklediğinde, önbellekle böyle bir çalışma modu vardır. Buna yazma yoluyla önbelleğe alma denir. Bu teknoloji, yakın gelecekte yeni kaydedilen verilerin bilgisayara tekrar okunması gerektiğinde işin hızlandırılmasını sağlar ve kaydın kendisi, bilgisayarın bu verilere ihtiyaç duyacağı süreden çok daha uzun sürer.

Neyse ki, önbellek için daha hızlı bir seçenek var: bilgisayar sürücüye veri yazar, önbelleğe giderler ve sürücü, kaydın yapıldığı sisteme hemen yanıt verir; bilgisayar, sürücünün çok hızlı bir şekilde veri yazabildiğine inanarak çalışmaya devam ederken, sürücü bilgisayarı "kandırdı" ve yalnızca gerekli verileri önbelleğe yazdı ve ancak daha sonra bunları diske yazmaya başladı. Bu teknolojiye geri yazma önbelleği denir.

Elbette, geri yazma önbelleğe alma teknolojisi performansı artırır, ancak yine de bu teknolojinin dezavantajı da vardır. Sabit disk bilgisayara, veri yalnızca önbellekteyken yazmanın zaten yapıldığını söyler ve ancak o zaman yüzeye veri yazmaya başlar. Biraz zaman alıyor. Bilgisayara güç geldiği sürece bu bir sorun değil. Çünkü önbellek geçici bellektir, kapatıldığı anda önbelleğin tüm içeriği geri alınamaz bir şekilde kaybolur. Önbellekte yüzeye yazılmayı bekleyen veriler varsa ve o anda güç kapatılmışsa, veriler sonsuza kadar kaybolacaktır. Ve bu da kötü, sistem verilerin diske doğru bir şekilde yazılıp yazılmadığını bilmiyor. Winchester zaten yaptığını bildirdi. Böylece sadece verinin kendisini kaybetmekle kalmıyoruz, hangi verinin yazılacak zamanı olmadığını da bilmiyoruz ve bir arıza olduğunu bile bilmiyoruz. Sonuç olarak, dosyanın bir kısmı kaybolabilir, bu da bütünlüğünün ihlaline, işletim sistemi performansının kaybına vb. Elbette, okuma verilerini önbelleğe alma bu sorundan etkilenmez.

kaplıcalar-info.ru

Sabit disk arabelleği nedir ve neden gereklidir?

Bugün, yaygın bir depolama aygıtı manyetik bir sabit disktir. Temel verileri depolamaya ayrılmış belirli bir miktarda belleğe sahiptir. Ayrıca, amacı ara verileri depolamak olan bir ara belleğe sahiptir. Profesyoneller sabit disk arabelleğini "önbellek" veya basitçe "önbellek" olarak adlandırır. HDD arabelleğine neden ihtiyaç duyulduğunu, neyi etkilediğini ve ne kadar büyük olduğunu anlayalım.

Sabit disk arabelleği, işletim sisteminin sabit sürücünün ana belleğinden okunan, ancak işlenmek üzere aktarılmayan verileri geçici olarak depolamasına yardımcı olur. Transit depolama ihtiyacı, HDD sürücüsünden bilgi okuma hızının ve işletim sisteminin veriminin önemli ölçüde farklılık göstermesinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, bilgisayarın verileri geçici olarak "önbellekte" saklaması ve ancak daha sonra bunları amaçlanan amaçları için kullanması gerekir.

Beceriksiz bilgisayar kullanıcılarının inandığı gibi, sabit disk arabelleğinin kendisi ayrı bir sektör değildir. Dahili HDD kartında bulunan özel bir bellek yongasıdır. Bu tür mikro devreler, sürücünün kendisinden çok daha hızlı çalışabilir. Sonuç olarak, çalışma sırasında gözlenen bilgisayar performansında (yüzde birkaç oranında) bir artışa neden olurlar.

"Önbellek" boyutunun belirli disk modeline bağlı olduğuna dikkat edilmelidir. Daha önce, yaklaşık 8 megabayttı ve bu rakam tatmin edici olarak kabul edildi. Ancak teknolojinin ilerlemesiyle birlikte üreticiler daha fazla belleğe sahip çipler üretebildiler. Bu nedenle, modern sabit disklerin çoğunda, boyutu 32 ila 128 megabayt arasında değişen bir arabellek bulunur. Tabii ki, en büyük "önbellek" pahalı modellere kurulur.

Sabit disk arabelleği performansı nasıl etkiler?

Şimdi size sabit disk arabelleğinin boyutunun neden bilgisayarın performansını etkilediğini anlatacağız. Teorik olarak, "önbellekte" ne kadar fazla bilgi olursa, işletim sistemi sabit sürücüye o kadar az erişir. Bu, özellikle potansiyel bir kullanıcının çok sayıda küçük dosyayı işlediği bir çalışma senaryosu için geçerlidir. Sadece sabit disk arabelleğine geçerler ve orada sıralarını beklerler.

Ancak, büyük dosyaları işlemek için bir bilgisayar kullanılıyorsa, "önbellek" alaka düzeyini kaybeder. Sonuçta, bilgi hacmi küçük olan mikro devrelere sığamaz. Sonuç olarak, arabellek çok az kullanılacağı için kullanıcı bilgisayar performansında bir artış fark etmeyecektir. Bu, işletim sisteminde video dosyalarını vb. düzenlemek için programların başlatılacağı durumlarda olur.

Bu nedenle, yeni bir sabit disk satın alırken, yalnızca küçük dosyaların işlenmesiyle sürekli olarak uğraşmayı planlıyorsanız "önbelleğin" boyutuna dikkat etmeniz önerilir. O zaman kişisel bilgisayarınızın performansında gerçekten bir artış fark edebilirsiniz. Ve PC sıradan günlük görevler için veya büyük dosyaları işlemek için kullanılacaksa, panoya herhangi bir önem veremezsiniz.

Bir PC için bir sabit disk seçmek çok zorlu bir iştir. Sonuçta, hem hizmetin hem de kişisel bilgilerinizin ana deposudur. Bu yazımızda, manyetik sürücü alırken dikkat etmeniz gereken HDD'nin temel özelliklerinden bahsedeceğiz.

Tanıtım

Bir bilgisayar satın alırken, birçok kullanıcı genellikle monitör, işlemci, video kartı gibi bileşenlerin özelliklerine odaklanır. Ve herhangi bir PC'nin sabit disk gibi ayrılmaz bir bileşeni (bilgisayar argo - sabit diskinde), alıcılar genellikle diğer önemli parametreleri ihmal ederek, yalnızca hacmine göre yönlendirilir. Bununla birlikte, bir sabit disk seçmeye yönelik yetkin bir yaklaşımın, bilgisayarda daha fazla çalışma sırasında rahatlığın ve sık sık kısıtlandığımız finansal kaynaklardan tasarruf etmenin garantilerinden biri olduğu unutulmamalıdır.

Bir sabit disk veya sabit disk sürücüsü (HDD, HDD), çoğu modern bilgisayarda, yalnızca filmler, oyunlar, fotoğraflar, müzik dahil olmak üzere kullanıcı için gerekli bilgileri değil, aynı zamanda işletim sistemini de depolayan ana depolama aygıtıdır. her şey yüklü programlar. Bu nedenle, aslında, bir bilgisayar için bir sabit disk seçimine gereken özen gösterilmelidir. PC'nin herhangi bir elemanı arızalanırsa değiştirilebileceğini unutmayın. Bu durumdaki tek olumsuz nokta, onarımlar veya yeni bir parçanın satın alınması için ek finansal maliyetlerdir. Ancak, öngörülemeyen maliyetlere ek olarak bir sabit disk arızası, tüm bilgilerinizin kaybolmasına ve ayrıca işletim sistemini ve gerekli tüm programları yeniden yükleme ihtiyacına yol açabilir. Bu makalenin temel amacı, acemi PC kullanıcılarına, bir bilgisayar için belirli "kullanıcıların" gereksinimlerini en iyi şekilde karşılayacak bir sabit disk modeli seçmelerine yardımcı olmaktır.

Öncelikle sabit diskin hangi bilgisayar cihazına kurulacağını ve bu cihazı hangi amaçlarla kullanmayı planladığınızı net bir şekilde belirlemelisiniz. En yaygın görevlere dayanarak, onları şartlı olarak birkaç gruba ayırabiliriz:

Genel görevler için mobil bilgisayar (belgelerle çalışma, dünya çapında web'de "gezinme", veri işleme ve programlarla çalışma).
Oyun ve kaynak yoğun görevler için güçlü bir mobil bilgisayar.
Ofis görevleri için masaüstü bilgisayar;
Verimli bir masaüstü bilgisayar (multimedya, oyunlar, ses, video ve görüntülerin işlenmesi ile çalışın);
Multimedya oynatıcı ve veri depolama.
Harici (taşınabilir) bir sürücünün montajı için.

Bilgisayarınızı kullanmak için listelenen seçeneklerden birine göre, özelliklerine göre uygun bir sabit disk modeli seçmeye başlayabilirsiniz.

Form faktörü

Form faktörü, sabit sürücünün fiziksel boyutudur. Bugün, ev bilgisayarları için çoğu sürücü 2,5 veya 3,5 inç genişliğindedir. Daha küçük olan ilki, dizüstü bilgisayarlara, ikincisi ise sabit sistem birimlerine kurulum için tasarlanmıştır. Tabii ki, istenirse bir masaüstü bilgisayara 2,5 inçlik bir sürücü de takılabilir.

1.8", 1" ve hatta 0.85" boyutlarında daha küçük manyetik sürücüler de vardır. Ancak bu sabit diskler çok daha az yaygındır ve ultra kompakt bilgisayarlar (UMPC), dijital kameralar, PDA'lar ve bileşenlerin küçük boyutlarının ve ağırlığının çok önemli olduğu diğer ekipmanlar gibi belirli cihazlara odaklanır. Bu yazıda onlardan bahsetmeyeceğiz.

Disk ne kadar küçükse, o kadar hafiftir ve çalışması için o kadar az güç gerekir. Bu nedenle, 2,5 "sabit sürücüler, harici sürücülerdeki 3,5" modellerin neredeyse tamamen yerini almıştır. Sonuçta, büyük harici sürücülerin çalışması için bir elektrik prizinden ek güç gerekirken, küçük kardeş yalnızca USB bağlantı noktalarından gelen güçle yetiniyor. Bu nedenle, taşınabilir bir sürücüyü kendiniz monte etmeye karar verirseniz, bu amaç için 2,5 inçlik bir HDD kullanmak daha iyidir. Daha hafif ve daha kompakt bir çözüm olacak ve güç kaynağını yanınızda taşımak zorunda kalmayacaksınız.

Sabit bir sistem birimine 2,5 inçlik disklerin kurulumuna gelince, bu karar belirsiz görünüyor. Niye ya? Okumaya devam etmek.

Kapasite

Herhangi bir sürücünün ana özelliklerinden biri (bu bağlamda, bir sabit sürücü istisna değildir), bugün bazı modellerde dört terabayta (bir terabayt 1024 GB'de) ulaşan kapasitesidir (veya hacmidir). Yaklaşık 5 yıl önce bile, böyle bir hacim harika görünebilir, ancak mevcut işletim sistemi meclisleri, modern yazılımlar, yüksek çözünürlüklü video ve fotoğrafların yanı sıra oldukça sağlam bir "ağırlığa" sahip üç boyutlu bilgisayar video oyunlarının büyük bir ihtiyacı var. sabit disk kapasitesi. Bu nedenle, bazı modern oyunların normal çalışması için 12 veya daha fazla gigabayt boş sabit disk alanına ihtiyacı vardır ve bir buçuk saatlik HD kalitesinde bir film, depolama için 20 GB'den fazla gerektirebilir.

Bugün 2,5 inçlik manyetik ortamın kapasiteleri 160 GB ile 1,5 TB arasında değişmektedir (en yaygın boyutlar 250 GB, 320 GB, 500 GB, 750 GB ve 1 TB'dir). 3,5 ”masaüstü sürücüleri daha büyüktür ve 160 GB ile 4 TB arasında veri depolayabilir (en yaygın boyutlar 320 GB, 500 GB, 1 TB, 2 TB ve 3 TB'dir).

HDD kapasitesini seçerken önemli bir ayrıntıyı aklınızda bulundurun - sabit disk kapasitesi ne kadar büyük olursa, 1 GB bilgi depolama fiyatı o kadar düşük olur. Örneğin, 320 GB için bir masaüstü sabit diski 1600 ruble, 500 GB - 1650 ruble ve 1 TB - 1950 ruble için. Düşünüyoruz: ilk durumda, bir gigabayt veri depolama maliyeti 5 ruble (1600/320 = 5), ikinci - 3,3 ruble ve üçüncü - 1,95 ruble. Elbette bu tür istatistikler çok büyük kapasiteli bir disk satın almanın gerekli olduğu anlamına gelmiyor ancak bu örnekte 320 GB'lık bir disk satın almanın uygun olmadığı çok açık.

Bilgisayarınızı esas olarak ofis görevlerini çözmek için kullanmayı planlıyorsanız, 250 - 320 GB kapasiteli bir sabit sürücü sizin için fazlasıyla yeterli veya daha az, tabii ki çok büyük arşivler depolamaya gerek olmadığı sürece. bilgisayardaki belgeler. Aynı zamanda, yukarıda belirttiğimiz gibi, 500 GB'ın altında bir hacme sahip bir sabit disk satın almak kârsızdır. 50 ila 200 ruble arasında tasarruf ederek, gigabayt veri depolama başına çok yüksek bir maliyetle sonuçlanırsınız. Aynı zamanda, bu gerçek, her iki form faktörünün sürücüleri için de geçerlidir.

Grafik ve video ile çalışmak için bir oyun veya multimedya bilgisayarı mı kurmak istiyorsunuz, sabit diskinize büyük miktarlarda yeni filmler ve müzik albümleri indirmeyi mi planlıyorsunuz? Ardından, masaüstü bilgisayar için en az 1 TB ve mobil için en az 750 GB hacimli bir sabit sürücü seçmek daha iyidir. Ancak, elbette, sabit disk kapasitesinin nihai hesaplaması, kullanıcının özel ihtiyaçlarına uygun olmalıdır ve bu durumda sadece tavsiyelerde bulunuruz.

Popüler hale gelen depolama sistemlerinden (NAS) ve multimedya oynatıcılardan da bahsetmeliyiz. Kural olarak, bu tür ekipmana, tercihen en az 2 TB hacimli büyük 3,5 ”diskler kurulur. Sonuçta, bu cihazlar büyük miktarda veri depolamaya odaklanmıştır; bu, içlerinde kurulu sabit sürücülerin 1 GB bilgi depolamak için en düşük fiyata sahip olması gerektiği anlamına gelir.

Disk geometrisi, plakalar ve kayıt yoğunluğu

Bir sabit disk seçerken, "ne kadar çok, o kadar iyi" ilkesine göre, yalnızca toplam kapasitesine körü körüne güvenilmemelidir. Gerçekten de, sadece sabit sürücünün hacmi değil, aynı zamanda veri yazma / okuma hızı da doğrudan bu faktörlere bağlıdır.

Küçük bir konuya değinelim ve modern sabit disk sürücülerinin tasarım özellikleri hakkında birkaç söz söyleyelim. Veriler, ferromanyetik bir filmle kaplanmış, plaka adı verilen alüminyum veya cam disklere kaydedilir. Plakaların yüzeyinde bulunan binlerce eşmerkezli yoldan birinden veri yazmak ve okumak için, bazen "külbütör kolları" olarak adlandırılan özel döner pozisyoner kollarında bulunan okuma kafaları sorumludur. Bu prosedür, disk ve kafa arasında (birbirlerinden yaklaşık 7-10 nm uzaklıkta) doğrudan (mekanik) temas olmadan gerçekleşir, bu da olası hasarlara karşı koruma ve cihazın uzun hizmet ömrü sağlar. Her plakanın iki çalışma yüzeyi vardır ve iki kafa (her iki tarafta birer tane) tarafından servis edilir.

Bir adres alanı oluşturmak için, manyetik disklerin yüzeyi, iz adı verilen birçok dairesel alana bölünür. Sırayla, izler eşit bölümlere ayrılır - sektörler. Böyle bir halka yapısı nedeniyle, plakaların geometrisi veya daha doğrusu çapları, bilgi okuma ve yazma hızını etkiler.

Diskin dış kenarına daha yakın olan izler daha büyük bir yarıçapa (daha uzun) sahiptir ve daha fazla sektör içerir, bu da cihaz tarafından bir devirde okunabilecek daha fazla bilgi anlamına gelir. Bu nedenle, diskin dış izlerinde, veri aktarım hızı daha yüksektir, çünkü bu alandaki okuma kafası, merkeze daha yakın olan iç izlerden belirli bir zaman aralığında daha büyük bir mesafe kat eder. Böylece 3.5 inç çapındaki diskler 2.5 inç çapındaki disklerden daha yüksek performansa sahiptir.

Sabit diskin içine aynı anda her biri belirli bir maksimum miktarda veri depolayabilen birkaç plaka yerleştirilebilir. Açıkça söylemek gerekirse, bu, inç kare başına gigabit (Gbit / inç 2) veya plaka başına gigabayt (GB) cinsinden ölçülen kayıt yoğunluğunu belirler. Bu değer ne kadar büyük olursa, plakanın bir izine o kadar fazla bilgi yerleştirilir ve kayıt o kadar hızlı gerçekleştirilir ve ayrıca bilgi dizilerinin daha sonra okunması (disklerin dönüş hızından bağımsız olarak).

Sabit sürücünün toplam hacmi, içine yerleştirilmiş her bir plakanın kaplarından oluşur. Örneğin, 2007'de piyasaya sürülen ilk ticari 1000 GB (1 TB) disk, her biri 200 GB yoğunluğa sahip 5 plakaya sahipti. Ancak teknolojik ilerleme durmuyor ve 2011'de dikey kayıt teknolojisinin gelişmesi sayesinde Hitachi, modern büyük kapasiteli sabit disklerde her yerde bulunan ilk 1 TB plakayı piyasaya sürdü.

Sabit disklerdeki plaka sayısını azaltmanın bir dizi önemli avantajı vardır:

Azaltılmış veri okuma süresi;
Güç tüketimini ve ısı dağılımını azaltmak;
Artan güvenilirlik ve esneklik;
Azaltılmış ağırlık ve kalınlık;
Azaltılmış maliyet.

Bugün bilgisayar pazarında, aynı anda farklı kayıt yoğunluklarına sahip plakaların kullanıldığı sabit disk modelleri var. Bu, aynı birime sahip sabit disklerin tamamen farklı sayıda plakaya sahip olabileceği anlamına gelir. En verimli çözümü arıyorsanız, en az plakalı ve yüksek kayıt yoğunluğuna sahip HDD'yi seçmek daha iyidir. Ancak sorun şu ki, neredeyse hiçbir bilgisayar mağazasında, disk özelliklerinin açıklamalarında yukarıdaki parametrelerin değerini bulamayacaksınız. Ayrıca, bu bilgiler genellikle üreticilerin resmi web sitelerinde bile bulunmaz. Sonuç olarak, sıradan sıradan kullanıcılar için, erişilemezlikleri nedeniyle bir sabit disk seçerken bu özellikler her zaman belirleyici olmaktan uzaktır. Bununla birlikte, satın almadan önce, en gelişmiş ve modern özelliklere sahip bir sabit disk seçmenizi sağlayacak bu parametrelerin değerlerini kesinlikle aramanızı öneririz.

Mil hızı

Bir sabit diskin hızı doğrudan yalnızca kayıt yoğunluğuna değil, aynı zamanda içinde bulunan manyetik disklerin dönüş hızına da bağlıdır. Sabit sürücünün içindeki tüm plakalar, mil adı verilen iç eksenine sağlam bir şekilde bağlıdır ve bir bütün olarak onunla birlikte döner. Plaka ne kadar hızlı dönerse, okunması gereken bir sektör o kadar erken olur.

Sabit ev bilgisayarlarında, 5400, 5900, 7200 veya 10.000 rpm çalışma hızına sahip sabit sürücü modelleri kullanılır. 5400 rpm iş mili hızına sahip cihazlar genellikle yüksek hızlı "rakiplerinden" daha sessizdir ve daha az ısıya sahiptir. Daha yüksek devirli Winchester'lar daha iyi performansla ayırt edilirler, ancak aynı zamanda daha fazla enerji yoğundurlar.

Sıradan bir ofis bilgisayarı için 5400 rpm iş mili hızına sahip bir sürücü yeterli olacaktır. Ayrıca, bu tür diskler, önemli rolün bilgi aktarım hızıyla değil, daha düşük güç tüketimi ve ısı dağılımıyla oynadığı multimedya oynatıcılara veya veri depolarına kurulum için çok uygundur.

Diğer durumlarda, ezici çoğunlukta, plakaların dönme hızı 7200 rpm olan diskler kullanılır. Bu, hem orta sınıf hem de üst düzey bilgisayarlar için geçerlidir. 10.000 rpm dönüş hızına sahip HDD'lerin kullanımı nispeten nadirdir, çünkü bu tür sabit sürücü modelleri çok gürültülüdür ve bir gigabaytlık bilgiyi depolamak için oldukça yüksek bir maliyete sahiptir. Ayrıca, son zamanlarda kullanıcılar, üretken manyetik diskler yerine katı hal sürücüleri kullanmayı giderek daha fazla tercih ediyor.

2,5 inçlik sürücülerin hakim olduğu mobil sektörde, en yaygın iş mili hızı 5400 rpm'dir. Bu şaşırtıcı değildir, çünkü taşınabilir cihazlar için düşük güç tüketimi ve parçaların düşük ısınması önemlidir. Ancak üretken dizüstü bilgisayarların sahiplerini unutmadılar - piyasada 7200 rpm dönüş hızına sahip geniş bir model yelpazesi ve hatta 10.000 rpm dönüş hızına sahip VelociRaptor ailesinin birkaç temsilcisi var. Her ne kadar ikincisini kullanmanın fizibilitesi, en güçlü mobil PC'lerde bile büyük şüphe uyandırıyor. Bize göre, çok hızlı bir disk alt sistemi kurmanız gerekiyorsa, burada katı hal sürücülerine dikkat etmek daha iyidir.

Bağlantı arayüzü

Hem küçük hem de büyük sabit sürücüler olan hemen hemen tüm modern modeller, SATA (Seri ATA) seri arabirimini kullanarak kişisel bilgisayarların anakartlarına bağlanır. Çok eski bir bilgisayarınız varsa, paralel arabirim PATA (IDE) kullanarak bağlanma seçeneği mümkündür. Ancak, üretimleri neredeyse tamamen durduğundan, bugün mağazalardaki bu tür sabit disklerin aralığının çok az olduğunu unutmayın.

SATA arabirimine gelince, piyasada 2 sürücü çeşidi vardır: SATA II veya SATA III veri yolu üzerinden bağlantı. İlk varyantta, disk ve RAM arasındaki maksimum veri aktarım hızı 300 MB / s (3 Gb / s'ye kadar veri yolu bant genişliği) ve ikinci - 600 MB / s (6 Gb / s'ye kadar veri yolu bant genişliği) olabilir. ). Ayrıca SATA III arabirimi, güç yönetimini biraz iyileştirdi.

Pratikte, SATA II arabiriminin bant genişliği, herhangi bir klasik sabit sürücü için yeterlidir. Sonuçta, en üretken HDD modelleri bile 200 MB/sn'nin hemen üzerindeki plakalardan veri okuma hızına sahiptir. Başka bir şey, verilerin manyetik plakalarda değil, okuma hızının çok daha hızlı olduğu ve 500 MB / s'nin üzerindeki değerlere ulaşabildiği flash bellekte depolandığı katı hal sürücüleridir.

SATA arabiriminin tüm sürümlerinin, değişim protokolleri, konektörler ve kablolar düzeyinde birbirleriyle uyumluluğu koruduğuna dikkat edilmelidir. Yani, maksimum disk bant genişliği eski revizyonun yetenekleri ile sınırlı olacak ve 150 MB / s olacak olsa da, SATA III arabirimine sahip bir sabit sürücü, SATA I konektörü aracılığıyla ana karta güvenli bir şekilde bağlanabilir.

Tampon bellek (Önbellek)

Tampon bellek, disk çalışırken veri arabirimi üzerinden okuma, yazma ve aktarım hızları arasındaki farkı dengelemek (düzeltmek) için kullanılan hızlı ara bellektir (genellikle standart bir rastgele erişimli bellek türüdür). Sabit sürücü önbelleği, son okunan verileri depolamak için kullanılabilir, ancak henüz işlenmek üzere iletilmemiştir veya yeniden talep edilebilecek veriler.

Önceki bölümde, sabit disk performansı ile arabirim bant genişliği arasındaki farkı zaten belirtmiştik. Modern sabit disklerde transit depolama ihtiyacını belirleyen bu gerçektir. Böylece manyetik plakalardan veri yazılırken veya okunurken sistem önbellekte saklanan bilgileri boşta kalmadan kendi ihtiyaçları için kullanabilir.

2,5 ”form faktöründe yapılan modern sabit sürücüler için panonun boyutu 8, 16, 32 veya 64 MB olabilir. Daha eski 3.5 inçlik muadilleri, maksimum 128 MB arabelleğe sahiptir. Mobil sektörde, 8 ve 16 MB önbelleğe sahip en yaygın diskler. Masaüstü sabit sürücüleri arasında en yaygın arabellek boyutları 32 ve 64 MB'dir.

Teoride, daha büyük bir önbellek daha iyi disk performansı sağlamalıdır. Ancak pratikte, bu her zaman böyle değildir. Diskte, panonun pratik olarak sabit sürücünün performansını etkilemediği çeşitli işlemler vardır. Örneğin, bu, plakaların yüzeyinden sırayla veri okunurken veya büyük dosyalarla çalışırken ortaya çıkabilir. Ayrıca, önbelleğin verimliliği, arabellekle çalışırken hataları önleyebilen algoritmalardan etkilenir. Ve burada daha küçük bir önbelleğe sahip bir disk, ancak çalışması için gelişmiş algoritmalar, daha büyük bir panoya sahip bir rakipten daha üretken olabilir.

Bu nedenle, maksimum arabellek miktarını kovalamaya değmez. Özellikle büyük bir önbellek kapasitesi için çok para ödemeniz gerekiyorsa. Ayrıca üreticiler, belirli disk modellerinin sınıfına ve özelliklerine göre ürünlerini en verimli önbellek boyutuyla donatmaya çalışırlar.

Diğer özellikler

Sonuç olarak, sabit disklerin açıklamalarında karşılaşabileceğiniz kalan bazı özelliklere hızlıca göz atalım.

Güvenilirlik veya arızalar arasındaki ortalama süre ( MTBF) - sabit sürücünün ilk arızasına veya onarım ihtiyacına kadar ortalama süresi. Genellikle saat cinsinden ölçülür. Bu parametre, RAID dizilerinde olduğu kadar sunucu istasyonlarında veya dosya depolarında kullanılan diskler için çok önemlidir. Tipik olarak, özel manyetik sürücülerin ortalama çalışma süresi 800.000 ila 1.000.000 saat arasındadır (örneğin, WD'nin RED serisi veya Seagate'in Constellation serisi).

Gürültü seviyesi - çalışması sırasında sabit diskin elemanları tarafından üretilen gürültü. Desibel (dB) cinsinden ölçülür. Esas olarak kafaların konumlandırılmasından (çatırtı) ve iş mili dönüşünden (hışırtı) kaynaklanan gürültüden oluşur. Kural olarak, iş mili hızı ne kadar düşükse, sabit sürücü o kadar sessiz çalışır. Gürültü seviyesi 26 dB'nin altındaysa bir sabit sürücü sessiz olarak adlandırılabilir.

Güç tüketimi - uzun pil ömrünün takdir edildiği mobil cihazlarda kurulu sürücüler için önemli bir parametre. Ayrıca, sabit sürücünün ısı dağılımı doğrudan taşınabilir PC'ler için de önemli olan enerji tüketimine bağlıdır. Kural olarak, enerji tüketimi seviyesi üretici tarafından disk kapağında belirtilir, ancak bu rakamlara körü körüne güvenmemelisiniz. Çoğu zaman gerçeklikten uzaktırlar, bu nedenle belirli bir disk modelinin güç tüketimini gerçekten öğrenmek istiyorsanız, bağımsız test sonuçları için İnternet'te arama yapmak daha iyidir.

Rastgele erişim süresi - diskin okuma kafasının manyetik plakanın keyfi bir bölümü üzerinde konumlandırılmasının gerçekleştirildiği, milisaniye cinsinden ölçülen ortalama süre. Bir bütün olarak sabit sürücünün performansını etkileyen çok önemli bir parametre. Konumlandırma süresi ne kadar kısa olursa, diske o kadar hızlı veri yazılır veya diskten okunur. 2,5 ms (bazı sunucu disk modellerinde) ile 14 ms arasında değişebilir. Ortalama olarak, kişisel bilgisayarlar için modern diskler için bu parametre 7 ila 11 ms arasında değişir. Çok hızlı modeller de olmasına rağmen, örneğin ortalama rasgele erişim süresi 3,6 ms olan WD Velociraptor.

Çözüm

Sonuç olarak, giderek daha popüler hale gelen hibrit manyetik sürücüler (SSHD) hakkında birkaç söz söylemek istiyorum. Bu tür aygıtlar, geleneksel bir sabit disk sürücüsü (HDD) ile ek önbellek görevi gören küçük bir katı hal sürücüsünü (SSD) birleştirir. Böylece, geliştiriciler iki teknolojinin ana avantajlarını - manyetik plakaların büyük kapasitesi ve flash belleğin hızı - birleştirmeye çalışıyorlar. Aynı zamanda, hibrit sürücülerin maliyeti, yeni çıkmış SSD'lerin maliyetinden çok daha düşük ve geleneksel HDD'lerin maliyetinden biraz daha yüksektir.

Bu teknolojinin vaatlerine rağmen, şimdiye kadar sabit disk pazarındaki SSHD'ler, 2,5 inçlik form faktöründe yalnızca az sayıda model tarafından çok zayıf bir şekilde temsil edilmektedir. Rakipleri Western Digital (WD) ve Toshiba hibrit çözümlerini sunmuş olsa da, Seagate bu segmentte en aktif olanıdır. Bütün bunlar, SSHD sabit disk pazarının gelişeceğini umuyor ve yakında bu tür cihazların yeni modellerinin yalnızca mobil bilgisayarlar için değil, masaüstü bilgisayarlar için de satışta olduğunu göreceğiz.

Bu, bilgisayar sabit disklerinin tüm ana özelliklerini incelediğimiz incelememizi sonlandırıyor. Bu materyale dayanarak, bunlara karşılık gelen en uygun parametrelerle herhangi bir amaç için bir sabit disk seçebileceğinizi umuyoruz.

Seagate SeaTools Enterprise yardımcı programının, kullanıcının önbelleğe alma politikasını yönetmesine ve özellikle en son Seagate SCSI disklerini iki farklı önbelleğe alma modeli - Masaüstü Modu ve Sunucu Modu arasında değiştirmesine olanak tanıdığını hatırlatmama izin verin. SeaTools menüsündeki bu öğeye Performans Modu (PM) denir ve iki değeri olabilir - Açık (Masaüstü Modu) ve Kapalı (Sunucu Modu). Bu iki mod arasındaki farklar tamamen yazılımdır - Masaüstü Modu durumunda, sabit disk önbelleği sabit (eşit) boyutta sabit sayıda segmente bölünür ve daha sonra bunlar okuma ve yazma erişimlerini önbelleğe almak için kullanılır. Ayrıca, ayrı bir menü öğesinde, kullanıcı segmentlerin sayısını kendisi atayabilir (önbellek segmentasyonunu yönetebilir): örneğin, varsayılan 32 segment yerine farklı bir değer ayarlayın (bu durumda, her segmentin hacmi orantılı olarak azaltılabilir).

Sunucu Modu durumunda, arabellek (disk önbelleği) bölümleri, boyutları ve sayıları değiştirilerek dinamik olarak (yeniden) atanabilir. Diskin mikroişlemcisi (ve bellenimi), yürütülmek üzere diske gelen komutlara bağlı olarak, önbellek bölümlerinin sayısını (ve kapasitesini) dinamik olarak optimize eder.

Ardından, dinamik parçalamalı varsayılan "Sunucu" yerine "Masaüstü" modunda (varsayılan olarak sabit parçalama ile - 32 segment) yeni Seagate Cheetah disklerini kullanmanın bir dizi sürücü performansını biraz artırabileceğini öğrendik. bir masaüstü bilgisayar veya medya sunucuları için daha tipik görevler. Üstelik bu artış, görevin türüne ve disk modeline bağlı olarak bazen %30-100'e (!) ulaşabiliyor, ortalama olarak %30 olarak tahmin edilse de, bu da kötü değil. Bu tür görevler arasında bir masaüstü bilgisayarın rutin çalışması (WinBench, PCmark, H2bench testleri), dosyaları okuma ve kopyalama, birleştirme yer alır. Aynı zamanda, tamamen sunucu uygulamalarında, sürücülerin performansı neredeyse düşmez (eğer düşerse, önemli ölçüde düşmez). Ancak, ablası Cheetah 15K.4'ün masaüstü uygulamalarında hangi modda çalışacağını umursamazken, Masaüstü Modu'nu yalnızca Cheetah 10K.7 diskinde kullanmanın gözle görülür bir kazanımını gözlemleyebildik.

Bu sabit disklerin önbelleğini parçalamanın çeşitli uygulamalarda performansı nasıl etkilediğini ve belirli görevleri gerçekleştirirken hangi parçalama modlarının (kaç bellek segmenti) daha faydalı olduğunu daha fazla anlamaya çalışarak, önbellek segmentlerinin sayısının performans üzerindeki etkisini araştırdım. 4 ila 128 segment (4, 8, 16, 32, 64 ve 128) arasında 15K.4. Bu çalışmaların sonuçları incelemenin bu bölümünde dikkatinize sunulmuştur. Bu sonuçların yalnızca bu disk modeli (veya genel olarak Seagate'in SCSI diskleri) için ilginç olmadığını vurgulamama izin verin - önbelleğin segmentasyonu ve segment sayısı seçimi, masaüstü de dahil olmak üzere ürün yazılımı optimizasyonunun ana yönlerinden biridir. şimdi ağırlıklı olarak 8 MB arabellek ile donatılmış ATA arabirimli diskler. Bu nedenle, bu makalede açıklanan sürücünün, önbelleğinin parçalanmasına bağlı olarak çeşitli görevlerdeki performans sonuçları, masaüstü ATA sürücüleri endüstrisi ile de ilgilidir. Ve test metodolojisi ilk bölümde açıklandığı için, doğrudan sonuçlara gidelim.

Ancak, sonuçların tartışılmasına geçmeden önce, neyin tehlikede olduğunu daha iyi anlamak için Seagate Cheetah 15K.4 sürücüsünün önbellek bölümlerinin yapısına ve çalışmasına daha yakından bakalım. Gerçek önbellek (yani, önbelleğe alma işlemleri için) için sekiz megabayttan 7077 KB burada kullanılabilir (gerisi hizmet alanıdır). Bu alan, verileri okumak ve yazmak için kullanılan mantıksal bölümlere (Mod Seçimi Sayfa 08h, bayt 13) bölünmüştür (plakalardan ileri okuma işlevleri ve disk yüzeyine ertelenmiş yazma işlemleri gerçekleştirmek için). Manyetik plakalardaki verilere erişmek için segmentler, sürücü bloklarının mantıksal adreslemesini kullanır. Bu serideki sürücüler, her bir bölümün uzunluğu bir tamsayı disk sektörü olmak üzere maksimum 64 önbellek bölümünü destekler. Kullanılabilir önbellek miktarı görünüşte bölümler arasında eşit olarak dağıtılır, yani, örneğin 32 bölüm varsa, o zaman her bölümün boyutu yaklaşık 220 KB'dir. Dinamik segmentasyon ile (PM = kapalı modunda), ana bilgisayardan gelen komutların akışına bağlı olarak segmentlerin sayısı sabit sürücü tarafından otomatik olarak değiştirilebilir.

Sunucu ve masaüstü uygulamaları, optimum performans için farklı disk önbelleğe alma işlemleri gerektirir, bu nedenle bu görevleri en iyi şekilde gerçekleştirmek için tek bir yapılandırma sağlamak zordur. Seagate'e göre, "masaüstü" uygulamaları, önbelleğin çok sayıda küçük veri kesimi için tekrarlanan isteklere bitişik bölümlerin önceden okunmasında gecikme olmaksızın hızlı bir şekilde yanıt verecek şekilde yapılandırılmasını gerektirir. Buna karşılık, sunucu tarafı görevleri, önbelleğin, tekrarlanmayan isteklerde büyük miktarda sıralı veri alınmasını sağlayacak şekilde yapılandırılmasını gerektirir. Bu durumda, önbelleğin ileri okuma sırasında bitişik bölümlerden daha fazla veri depolama yeteneği daha önemlidir. Bu nedenle, Üretici, Masaüstü Modu için 32 segment kullanılmasını önerir (Cheetah'ın erken sürümlerinde 16 segment kullanıldı) ve Sunucu Modu için uyarlanabilir segment sayısı, çalışma sırasında artabilse de, tüm önbellek için yalnızca üçten başlar. . Segment sayısının çeşitli uygulamalardaki performans üzerindeki etkisine ilişkin deneylerimizde, kendimizi 4 segmentten 64 segmente kadar olan bir aralıkla sınırlayacağız ve bir test olarak, diski 128 segment kurulu olarak da "çalıştıracağız". SeaTools Enterprise programı (program, bu diskteki segment sayısının geçersiz olduğunu bildirmez).

Fiziksel test sonuçları

Farklı sayıda önbellek bölümü ile doğrusal okuma hızı grafiklerini göstermenin bir anlamı yoktur - bunlar aynıdır. Ancak, testler tarafından ölçülen Ultra320 SCSI arayüzünün hızına göre, çok ilginç bir resim gözlemleyebilirsiniz: 64 segment ile, bazı programlar arayüzün hızını yanlış bir şekilde belirlemeye başlar ve onu bir büyüklükten daha fazla azaltır.

Ölçülen ortalama erişim süresine göre, farklı sayıda önbellek segmenti arasındaki farklar daha belirgin hale gelir - segmentasyon azaldıkça, Windows altında ölçülen ortalama okuma erişim süresi biraz artar ve PM = kapalı modunda önemli ölçüde daha iyi okumalar gözlemlenir. sayı segmentlerinin çok az olduğu veya tersine çok büyük olduğu, bu verilere dayanarak zor olduğu tartışılmalıdır. Bu durumda diskin, ek gecikmeleri hariç tutmak için okuma sırasında önceden getirmeyi görmezden gelmeye başlaması mümkündür.

Disk bellenimi tembel yazma algoritmalarının verimliliğini ve sürücü arabelleğine yazılan verileri önbelleğe almayı, işletim sistemi tarafından ölçülen ortalama yazma erişim süresinin, sürücünün etkinleştirilmiş geri yazma önbelleğe alınmasıyla okumaya göre nasıl düştüğüne bakarak deneyebilirsiniz. (testlerimizde her zaman etkindi). Bunu yapmak için, genellikle C "T H2benchW testinin sonuçlarını kullanırız, ancak bu sefer resmi, 512 baytlık bloklarda %100 rastgele erişim kullanılan okuma ve yazma kalıpları olan IOmeter programında bir testle destekleyeceğiz. (Tabii aşağıdaki iki diyagramdaki ortalama yazma erişim süresinin bunu gerçekten yansıttığını düşünmemelisiniz) fiziksel sürücülerin özellikleri! Bu sadece belirli bir parametredir, programlı olarak bir test kullanılarak ölçülür ve disk arabelleğinde önbelleğe yazmanın verimliliğini yargılayabilir. Cheetah 15K.4 için üretici tarafından beyan edilen gerçek ortalama yazma erişim süresi 4.0 + 2.0 = 6.0 ms'dir). Bu arada, soruları tahmin ederek, bu durumda (yani, diskte tembel yazma etkinleştirildiğinde), sürücünün ana bilgisayara yazma komutunun başarıyla tamamlandığını (İYİ durum) en kısa sürede bildirdiğini not ediyorum. doğrudan manyetik ortama değil, önbelleğe yazılır ... Bu, okuma sırasında benzer parametreye göre dışarıdan ölçülen ortalama yazma erişim süresinin daha düşük değerinin nedenidir.

Bu testlerin sonuçlarına göre, küçük veri bloklarının önbelleğe rastgele yazılmasının etkinliğinin önbellek bellek bölümlerinin sayısına açık bir bağımlılığı vardır - ne kadar çok bölüm o kadar iyidir. Dört segment ile verimlilik keskin bir şekilde düşer ve ortalama yazma erişim süresi neredeyse okuma değerlerine yükselir. Ve "sunucu modunda", bu durumda segmentlerin sayısı açıkça 32'ye yakındır. 64 ve "128" segmentlerinin durumları tamamen aynıdır, bu da üstten 64 segment düzeyinde yazılım sınırlamasını doğrular.

İlginç bir şekilde, 512 baytlık bloklarda rastgele erişim için en basit modellerdeki IOmeter testi, C "T H2BenchW testi olarak yazarken (tam anlamıyla yüzlerce milisaniyelik bir doğrulukla) tam olarak aynı değerleri verir IOmeter onu okurken tüm segmentasyon aralığında biraz fazla tahmin edilen bir sonuç gösterdi - rastgele erişim süresi için diğer testlerle muhtemelen 0.1-0.19 ms fark okurken IOmeter için bazı "dahili" nedenlerden dolayı (veya blok boyutu, ideal olarak bu tür ölçümler için gerekli olduğu gibi 0 bayt yerine 512 bayttır). Bununla birlikte, IOmeter'ın okuma sonuçları, AIDA32 programının disk testinin sonuçlarıyla pratik olarak örtüşmektedir.

Uygulamalarda performans

Uygulamalardaki depolama performansı karşılaştırmalarına geçelim. Ve her şeyden önce, disklerin çoklu kullanım için ne kadar iyi optimize edildiğini bulmaya çalışalım. Bunu yapmak için, geleneksel olarak, 100 MB'lık dosyaların birkaç eşzamanlı iş parçacığı tarafından diske yazıldığı ve diskten okunduğu NBench 2.4 programında testler kullanıyorum.

Bu şema, işletim sistemi dosyalarla çalışırken, gerçek (ve ortalama erişim süresine sahip şemada olduğu gibi sentetik değil) sabit disklerin çok iş parçacıklı tembel yazma algoritmalarının verimliliğini değerlendirmemizi sağlar. Birkaç eşzamanlı akışta kayıt yaparken her iki Maxtor SCSI diskinin liderliği şüphesizdir, ancak Chita'da zaten 8 ila 16 segment arasındaki bölgede belirli bir optimum gözlemliyoruz, daha yüksek ve daha düşük değerlerde bu görevler için disk hızı düşüyor . Sunucu Modu için, segment sayısı açıkça 32'dir (iyi bir doğrulukla :)) ve "128" segmentler aslında 64'tür.

Çok iş parçacıklı okumalar için Seagate diskleri, Maxtor disklerine göre belirgin bir şekilde iyileşir. Segmentasyonun etkisine gelince, kayıtta olduğu gibi, 8 segmente daha yakın belirli bir optimum gözlemliyoruz (kayıt sırasında 16 segmente daha yakındı) ve çok yüksek segmentasyonla (64), disk hızı önemli ölçüde düşüyor (çünkü kayıtta) ... Sunucu Modunun burada ana bilgisayarın "pazarını izlemesi" ve yazarken 32'den okuma sırasında sharding'i ~ 8'e değiştirmesi sevindirici.

Şimdi WinBench 99 paketinden "eski" ama yine de popüler olan Disk WinMark 99 testlerinde disklerin nasıl davrandığını görelim.Bu testleri sadece "başlangıç" için değil, "orta" için de yaptığımızı hatırlatalım ( hacim açısından) iki dosya sistemi için fiziksel ortam ve diyagramlar ortalama sonuçları gösterir. Tabii ki, bu testler SCSI sürücüleri için "profil" değildir ve sonuçlarını burada daha çok testin kendisine ve WinBench 99 testleriyle disk hızını değerlendirmeye alışmış olanlara saygıyla sunuyoruz.Bir "teselli" olarak not ediyoruz. bu testler, bir masaüstü bilgisayara daha tipik görevleri gerçekleştirirken bu kurumsal sürücülerin performansının ne olduğunu bir dereceye kadar kesinlikle gösterecektir.

Açıkçası, burada da optimum bir bölümleme var, az sayıda bölümle disk ifadesiz görünüyor ve 32 bölümle en iyi görünüyor (belki de bu yüzden Seagate geliştiricileri varsayılan Masaüstü Modu ayarını 16'dan 32'ye kaydırdı) ). Bununla birlikte, ofisteki Sunucu Modu (İş) görevleri için, segmentasyon tamamen optimal değildir, profesyonel (Üst Düzey) performans için ise segmentasyon optimize edilmekten daha fazlasıdır ve optimum "sabit" segmentasyondan bile belirgin şekilde daha iyi performans gösterir. Görünüşe göre, test yürütme sırasında komutların akışına bağlı olarak değişiyor ve buna bağlı olarak genel performansta bir kazanç elde ediliyor.

Ne yazık ki, "test sırasında" bu tür bir optimizasyon, PCMakr04 ve C "T H2BenchW paketlerindeki disklerin "masaüstü" performansını değerlendirmek için daha yeni "izleme" karmaşık testleri için gözlenmez.

Her ikisinde de (veya daha doğrusu 10 farklı) "aktivite yolunda" Sunucu Modu zekası, PCmark04 için yaklaşık 8 segment ve H2benchW - 16 segment olan optimum sabit segmentasyondan belirgin şekilde daha düşüktür.

Bu testlerin her ikisi için de 4 önbellek segmenti çok istenmeyen ve 64 de çıkıyor ve bu durumda Sunucu Modunun nereye daha fazla çekildiğini söylemek zor.

Bunların aksine, elbette, hepsi aynı sentetik (gerçeğe çok benzer olsa da) testler - Adobe Photoshop programının geçici bir dosyasıyla disklerin hızının tamamen "gerçek" bir testi. Buradaki durum çok daha kasvetli - ne kadar çok segment, o kadar iyi! Ve Sunucu Modu, çalışması için 32 segment kullanarak neredeyse "yakaladı" (ancak 64 biraz daha iyi olurdu).

Intel Iometer testleri

SCSI sürücülerini kullanma profilleri için daha tipik olan görevlere geçelim - çeşitli sunucuların (Veritabanı, Dosya Sunucusu, Web Sunucusu) ve bir iş istasyonunun (İş İstasyonu) Intel IOmeter sürüm 2003.5.10'daki karşılık gelen kalıplara göre çalışması.

Maxtor, bir veritabanı sunucusunu simüle etmede en iyisidir ve Seagate, Sunucu Modu'nu kullanmak için en karlı olanıdır, ancak aslında ikincisi 32 kalıcı segmente çok yakındır (her biri yaklaşık 220 KB). Bu durumda daha az veya daha fazla segmentasyon daha kötüdür. Ancak, bu kalıp, isteklerin türü açısından çok basittir - daha karmaşık kalıplar için ne olacağını görelim.

Bir dosya sunucusunu simüle ederken, 16 sabit segmentin gerisindeki gecikme ihmal edilebilir olmasına rağmen, uyarlamalı segmentasyon yine öndedir (32 segment burada biraz daha kötüdür, ancak bunlar da oldukça yeterlidir). Küçük bir bölümleme ile, büyük bir komut kuyruğunda bir bozulma vardır ve çok büyük (64) ile herhangi bir sıra genellikle kontrendikedir - görünüşe göre, bu durumda, önbellek sektörlerinin boyutu çok küçük (daha az) ortaya çıkıyor. 111 KB, yani medya üzerinde yalnızca 220 blok) boyutu makul miktarda veriyi etkili bir şekilde önbelleğe almak için.

Son olarak, bir Web sunucusu için daha da eğlenceli bir resim görüyoruz - BİR OLMAYAN komut kuyruğu ile Sunucu Modu eşdeğerdir herhangi 64 hariç segmentasyon seviyesi, tekte hepsinden biraz daha iyi olmasına rağmen.

Kalıplar ve istek kuyrukları (ağırlıklar olmadan) ile yukarıda gösterilen sunucu yüklerinin geometrik ortalamasının bir sonucu olarak, 32 sabit segment biraz gecikmeli ve 16 segment de genel olarak iyi görünse de, uyarlamalı segmentasyonun bu tür görevler için en iyisi olduğunu bulduk. Genel olarak, Seagate'in seçimi oldukça anlaşılır.

"İş istasyonu" modeline gelince, Sunucu Modu burada açıkça en iyisidir.

Ve kalıcı segmentasyon için optimum 16 segmenttir.

Şimdi - IOmeter modellerimiz amaç olarak masaüstü bilgisayarlara daha yakındır, ancak kurumsal depolama cihazları için kesinlikle gösterge niteliğindedir, çünkü "son derece profesyonel" sistemlerde, sabit diskler büyük ve küçük dosyaları okur ve yazar ve bazen aslan payı olan dosyaları kopyalar zamanın. Ve IOmeter testindeki bu kalıplardaki bu kalıplardaki çağrıların doğası (tüm disk hacmindeki rastgele adreslerde) sunucu sınıfı sistemler için daha tipik olduğundan, incelenen diskler için bu kalıpların önemi daha yüksektir.

Büyük dosyaları okumak, QD = 4'te anlaşılmaz bir düşüş dışında, Sunucu Modu için tekrar daha iyidir. Bununla birlikte, bu işlemlerde disk için az sayıda büyük segment açıkça tercih edilir (prensipte bu öngörülebilirdir ve çok iş parçacıklı dosya okuma sonuçlarıyla mükemmel bir uyum içindedir, yukarıya bakın).

sporadik kayıt aksine büyük dosyalar henüz Sunucu Modu zekası için yeterince sağlam değildir ve burada 8-16 segment düzeyinde sabit segmentasyon, çok kanallı dosya kaydında olduğu gibi daha avantajlıdır, yukarıya bakın. Ayrı olarak, bu işlemlerde önbelleğin büyük bölümlenmesinin 64 bölüm düzeyinde son derece zararlı olduğunu not ediyoruz. Ancak, büyük bir istek kuyruğuna sahip küçük dosyalarla yapılan okuma işlemleri için yararlı olduğu ortaya çıktı:

Sanırım Sunucu Modu, uyarlamalı modu seçmek için bunu kullanıyor - grafikleri çok benzer.

Aynı zamanda, rastgele adreslerde küçük dosyalar yazarken, 64 segment tekrar başarısız olur ve Sunucu Modunun optimum ayarları kullanma çabaları görülebilse de, Sunucu Modu burada önbellek başına 8-16 segment düzeyinde sabit segmentasyondan daha düşüktür ( sadece 32-64 segment ile kuyrukta 64 şanssızlık çıktı ;))).

Büyük dosyaları kopyalamak, Sunucu Modunun açık bir hatasıdır! Burada, seviye 16 ile parçalama açıkça daha avantajlıdır (bu optimumdur, çünkü sıra 4'te 8 ve 32 daha kötüdür).

Küçük dosyaları kopyalamaya gelince, 8-16-32 segment burada pratik olarak eşittir, 64 segmentten daha iyi performans gösterir (garip bir şekilde) ve Sunucu Modu biraz "garip".

Büyük ve küçük dosyaların rastgele okunması, yazılması ve kopyalanması için verilerin geometrik ortalamasının sonuçlarına dayanarak, ortalama olarak en iyi sonucun, önbellek başına yalnızca 4 segment düzeyinde (yani, segment boyutları) sabit segmentasyon ile verildiğini bulduk. 1.5 MB'den fazla!), 8 ve 16 segment yaklaşık olarak eşitken ve neredeyse 4 segmentin gerisinde kalmasa da, 64 segment açıkça kontrendikedir. Ortalama olarak, Uyarlanabilir Sunucu Modu, sabit segmentasyona yalnızca çok az yol verdi - yüzde birlik bir kayıp neredeyse farkedilemez.

Birleştirmeyi simüle ederken, tüm kalıcı segmentasyon seviyelerinin yaklaşık bir eşitliğini ve Sunucu Modunun hafif bir avantajını (aynı %1 oranında) gözlemlediğimize dikkat edilmelidir.

Ve büyük ve küçük bloklarda akış okuma-yazma modelinde, az sayıda segment kullanmak biraz daha avantajlıdır, ancak yine de burada önbellek yapılandırmalarının hızındaki farklılıklar garip bir şekilde homeopatiktir.

sonuçlar

İncelememizin ikinci bölümünde, önbellek parçalamanın Seagate Cheetah 15K.4 sürücüsünün çeşitli görevlerdeki performansı üzerindeki etkisine ilişkin daha ayrıntılı bir çalışma gerçekleştirdikten sonra, geliştiricilerin önbelleğe alma modlarını belirtmediğini belirtmek isterim. onları bir nedenden dolayı çağırdılar: Sunucu Modunda, parçalama uyarlaması genellikle gerçekleştirilen görev için önbellek belleğinde gerçekleştirilir ve bu bazen çok iyi sonuçlara yol açar - özellikle Intel IOmeter'daki sunucu kalıpları dahil olmak üzere "ağır" görevleri gerçekleştirirken, ve High-End Disk WinMark 99 testi ve disk boyunca küçük blokların rastgele okunması ... Aynı zamanda, genellikle Sunucu Modunda önbellek belleğini parçalama seviyesi seçiminin yetersiz olduğu ortaya çıkıyor (ve daha fazla çalışma gerektiriyor) ana bilgisayar komut akışını analiz etme kriterlerini iyileştirmek için) ve ardından Masaüstü Modu, önbellek başına 8, 16 veya 32 segment düzeyinde sabit parçalama ile çıkar. Ayrıca, görevin türüne bağlı olarak, bazen 16 ve 32 ve bazen - 8 veya sadece 4 bellek segmenti kullanmak daha karlı! İkincisi, çok iş parçacıklı okuma ve yazma (hem rastgele hem de sıralı), PCMark04 gibi izleme testleri ve eşzamanlı okuma ve yazma ile akış görevlerini içerir. Rastgele yazma erişimi için "sentetik", tembel yazmaların (rastgele adreslerde) verimliliğinin, azalan segment sayısı ile önemli ölçüde azaldığını açıkça gösterse de. Yani, iki eğilim arasında bir mücadele vardır - ve bu nedenle, 8 MB arabellek başına ortalama olarak 16 veya 32 segment kullanmak daha verimlidir. Tampon boyutunu iki katına çıkararak, segment sayısını 16-32 seviyesinde tutmanın daha karlı olduğu tahmin edilebilir, ancak her segmentin kapasitesindeki orantılı artış nedeniyle, sürücünün ortalama performansı önemli ölçüde değişebilir. arttırmak. Görünüşe göre, şu anda çoğu görevde etkisiz olsa bile, arabellek boyutunu iki katına çıkarırken 64 segmentli bir önbelleği segmente etmek çok faydalı olabilirken, bu durumda 4 hatta 8 segment kullanmak etkisiz hale gelecektir. Bununla birlikte, bu sonuçlar, işletim sisteminin ve uygulamaların sürücüyle çalışmayı tercih edenleri engelleyenlere ve bu durumda hangi dosyaların kullanıldığına da büyük ölçüde bağlıdır. Ortam değiştiğinde, optimum önbellek belleği paylaşımının bir yöne veya diğerine kayması oldukça olasıdır. Seagate'e, sunucudaki ana bilgisayar komut akışına bağlı olarak en uygun segmentasyonun nasıl seçileceğini öğrenerek bu "sistem bağımlılığını" ve "görev bağımlılığını" bir dereceye kadar düzeltebilen Sunucu Modu "istihbaratını" optimize etmede başarılar dileriz. en iyi yol.