บัฟเฟอร์ฮาร์ดดิสก์คืออะไร และเหตุใดจึงจำเป็น การเลือกฮาร์ดไดรฟ์สำหรับคอมพิวเตอร์ของคุณ ภาพรวมคุณสมบัติหลักของไดรฟ์แม่เหล็ก หน่วยความจำแคชบนฮาร์ดไดรฟ์หมายถึงอะไร

บ้าน

สวัสดีผู้อ่านที่รัก! สำหรับคนปกติที่สติยังไม่ถูกบดบังด้วยความคุ้นเคยกับเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เมื่อได้ยินคำว่า “วินเชสเตอร์” ความเชื่อมโยงแรกที่เกิดขึ้นคือปืนไรเฟิลล่าสัตว์ชื่อดังซึ่งได้รับความนิยมอย่างมากในสหรัฐอเมริกา นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์มีความสัมพันธ์ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง - พวกเราส่วนใหญ่เรียกว่าฮาร์ดไดรฟ์

ในการตีพิมพ์วันนี้ เราจะดูว่าหน่วยความจำบัฟเฟอร์ของฮาร์ดไดรฟ์คืออะไร จำเป็นสำหรับอะไร และพารามิเตอร์นี้มีความสำคัญเพียงใดในการปฏิบัติงานต่างๆ

ฮาร์ดไดรฟ์ทำงานอย่างไร

HDD นั้นเป็นไดรฟ์ที่ใช้จัดเก็บไฟล์ผู้ใช้ทั้งหมดรวมถึงระบบปฏิบัติการด้วย ตามทฤษฎีคุณสามารถทำได้โดยไม่มีรายละเอียดนี้ แต่ระบบปฏิบัติการจะต้องโหลดจากสื่อแบบถอดได้หรือผ่านการเชื่อมต่อเครือข่ายและเอกสารการทำงานจะต้องจัดเก็บไว้ในเซิร์ฟเวอร์ระยะไกล

ฐานของฮาร์ดไดรฟ์เป็นอลูมิเนียมทรงกลมหรือแผ่นกระจก มีความแข็งแกร่งเพียงพอ ซึ่งเป็นเหตุให้ชิ้นส่วนนี้เรียกว่าฮาร์ดไดรฟ์ แผ่นถูกปกคลุมด้วยชั้นของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก (โดยปกติคือโครเมียมไดออกไซด์) ซึ่งกระจุกจะจดจำหนึ่งหรือศูนย์เนื่องจากการดึงดูดและการล้างอำนาจแม่เหล็ก บนแกนเดียวอาจมีแผ่นดังกล่าวหลายแผ่น ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าความเร็วสูงขนาดเล็กในการหมุน

ต่างจากแผ่นเสียงที่เข็มสัมผัสกับแผ่นเสียง หัวอ่านไม่ได้อยู่ติดกับแผ่นดิสก์ ทำให้มีระยะห่างหลายนาโนเมตร เนื่องจากไม่มีการสัมผัสทางกลทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์ดังกล่าวเพิ่มขึ้น

อย่างไรก็ตาม ไม่มีชิ้นส่วนใดที่จะคงอยู่ตลอดไป: เมื่อเวลาผ่านไป แม่เหล็กเฟอร์โรแมกเน็ตจะสูญเสียคุณสมบัติไป ซึ่งหมายความว่าจะทำให้ความจุของฮาร์ดไดรฟ์ลดลง ซึ่งมักจะมาพร้อมกับไฟล์ของผู้ใช้

นั่นคือเหตุผลว่าทำไมสำหรับข้อมูลสำคัญหรือที่รัก (เช่น คลังภาพครอบครัวหรือผลงานสร้างสรรค์ของเจ้าของคอมพิวเตอร์) ขอแนะนำให้ทำสำเนาสำรองหรือดีกว่านั้นหลายชุดในคราวเดียว

หน่วยความจำบัฟเฟอร์หรือแคชคือ RAM ชนิดพิเศษ ซึ่งเป็น "เลเยอร์" ชนิดหนึ่งระหว่างดิสก์แม่เหล็กและส่วนประกอบพีซีที่ประมวลผลข้อมูลที่เก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์ ได้รับการออกแบบมาเพื่อการอ่านข้อมูลและการจัดเก็บข้อมูลที่ผู้ใช้หรือระบบปฏิบัติการเข้าถึงบ่อยที่สุดในปัจจุบัน

ขนาดของแคชมีผลกระทบอย่างไร: ยิ่งปริมาณข้อมูลพอดีกับแคชมากขึ้นเท่าใด คอมพิวเตอร์ก็ยิ่งเข้าถึงฮาร์ดไดรฟ์ได้น้อยลงเท่านั้น ดังนั้นประสิทธิภาพของเวิร์กสเตชันดังกล่าวจึงเพิ่มขึ้น (ดังที่คุณทราบในแง่ของประสิทธิภาพแล้ว ดิสก์แม่เหล็กของฮาร์ดไดรฟ์ นั้นด้อยกว่าชิป RAM อย่างมาก) รวมถึงอายุการใช้งานของฮาร์ดไดรฟ์ทางอ้อมด้วย

ทางอ้อมเพราะผู้ใช้ต่างกันใช้ฮาร์ดไดรฟ์ในลักษณะที่แตกต่างกัน เช่น คนรักหนังที่ดูภาพยนตร์ออนไลน์ผ่านเบราว์เซอร์ ในทางทฤษฎีจะมีฮาร์ดไดรฟ์ที่จะใช้งานได้นานกว่าแฟนหนังที่ดาวน์โหลดภาพยนตร์ด้วยทอร์เรนต์และรับชม โดยใช้เครื่องเล่นวิดีโอ

คุณเดาได้ไหมว่าทำไม? ถูกต้อง เนื่องจากมีจำนวนรอบการเขียนข้อมูลใหม่บน HDD ที่จำกัด

วิธีดูขนาดบัฟเฟอร์

ก่อนที่คุณจะเห็นขนาดแคช คุณจะต้องดาวน์โหลดและติดตั้งยูทิลิตี้ HD Tune หลังจากเริ่มโปรแกรม พารามิเตอร์ที่สนใจสามารถพบได้ในแท็บ "ข้อมูล" ที่ด้านล่างของหน้า

ขนาดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับงานต่างๆ

มีคำถามเชิงตรรกะเกิดขึ้น: หน่วยความจำบัฟเฟอร์ใดดีกว่าสำหรับคอมพิวเตอร์ที่บ้านและให้ประโยชน์อะไรในทางปฏิบัติ? โดยธรรมชาติแล้วควรมากกว่านั้น อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตฮาร์ดไดรฟ์เองก็กำหนดข้อจำกัดสำหรับผู้ใช้ เช่น ฮาร์ดไดรฟ์ที่มีหน่วยความจำบัฟเฟอร์ 128 MB จะมีราคาสูงกว่าค่าเฉลี่ยอย่างมาก

นี่คือขนาดแคชที่ฉันแนะนำให้เน้นหากคุณต้องการสร้างคอมพิวเตอร์สำหรับเล่นเกมที่จะไม่ล้าสมัยในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า สำหรับงานที่เรียบง่ายคุณสามารถใช้คุณสมบัติที่เรียบง่ายกว่าได้: 64 MB ก็เพียงพอสำหรับโฮมมีเดียเซ็นเตอร์ และสำหรับคอมพิวเตอร์ที่ใช้สำหรับการท่องอินเทอร์เน็ตและใช้งานแอพพลิเคชั่นสำนักงานและเกมแฟลชธรรมดาหน่วยความจำบัฟเฟอร์ 32 MB ก็เพียงพอแล้ว

ในฐานะ "ค่าเฉลี่ยสีทอง" ฉันสามารถแนะนำฮาร์ดไดรฟ์ Toshiba P300 1TB 7200rpm 64MB HDWD110UZSVA 3.5 SATA III - ขนาดแคชที่นี่เป็นค่าเฉลี่ย แต่ความจุของฮาร์ดไดรฟ์นั้นค่อนข้างเพียงพอสำหรับพีซีที่บ้าน นอกจากนี้เพื่อให้ภาพสมบูรณ์ฉันขอแนะนำให้คุณอ่านสิ่งพิมพ์ของดิสก์และรวมถึงสิ่งที่อยู่ในฮาร์ดไดรฟ์ด้วย

การรวบรวมข้อมูลดิจิทัลส่วนบุคคลมีแนวโน้มที่จะเติบโตแบบทวีคูณเมื่อเวลาผ่านไป ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา จำนวนข้อมูลในรูปแบบของเพลง ภาพยนตร์ ภาพถ่าย เอกสาร หลักสูตรวิดีโอทุกประเภทมีจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และโดยธรรมชาติแล้วจะต้องเก็บไว้ที่ไหนสักแห่ง คอมพิวเตอร์หรือไม่ว่ามันจะใหญ่แค่ไหนก็ตาม สักวันหนึ่งก็ยังมีพื้นที่ว่างเหลืออยู่จนหมด

วิธีแก้ปัญหาที่ชัดเจนสำหรับปัญหาการขาดพื้นที่เก็บข้อมูลคือการซื้อดีวีดี แฟลชไดรฟ์ USB หรือฮาร์ดไดรฟ์ภายนอก (HDD) โดยปกติแล้วแฟลชไดรฟ์จะให้พื้นที่ดิสก์หลาย GB แต่ไม่เหมาะสำหรับการจัดเก็บข้อมูลระยะยาวอย่างแน่นอน และอัตราส่วนราคาต่อปริมาณก็คือถ้าพูดอย่างอ่อนโยนไม่ใช่สิ่งที่ดีที่สุด ดีวีดีเป็นตัวเลือกที่ดีในแง่ของราคา แต่ไม่สะดวกในแง่ของการบันทึก เขียนใหม่ และลบข้อมูลที่ไม่จำเป็น แต่จะค่อยๆ หมดลงและกลายเป็นเทคโนโลยีที่ล้าสมัย HDD ภายนอกให้พื้นที่จำนวนมาก พกพาสะดวก ใช้งานง่าย และเหมาะสำหรับการจัดเก็บข้อมูลในระยะยาว

เมื่อซื้อ HDD ภายนอก เพื่อตัดสินใจเลือกได้ถูกต้อง คุณจำเป็นต้องรู้ว่าควรมองหาอะไรก่อน ในบทความนี้เราจะบอกคุณว่าคุณต้องปฏิบัติตามเกณฑ์ใดเมื่อเลือกและซื้อฮาร์ดไดรฟ์ภายนอก

สิ่งที่ควรมองหาเมื่อซื้อฮาร์ดไดรฟ์ภายนอก

เริ่มต้นด้วยการเลือกแบรนด์ที่ดีที่สุดคือ แม็กซ์เตอร์ซีเกท ไอโอเมก้าลาซี่ โตชิบาและ เวสเทิร์น ดิจิตอลล.
ลักษณะที่สำคัญที่สุดที่ต้องคำนึงถึงเมื่อซื้อ:

ความจุ

จำนวนเนื้อที่ดิสก์เป็นสิ่งแรกที่ต้องพิจารณา กฎพื้นฐานที่คุณควรปฏิบัติตามเมื่อซื้อคือการคูณความจุที่คุณต้องการด้วยสาม ตัวอย่างเช่น หากคุณคิดว่าพื้นที่ฮาร์ดไดรฟ์เพิ่มเติม 250 GB เพียงพอ ให้ซื้อรุ่นจาก 750 GB ไดรฟ์ที่มีพื้นที่เก็บข้อมูลจำนวนมากมักจะค่อนข้างใหญ่ซึ่งส่งผลต่อความสามารถด้านอุปกรณ์พกพา ซึ่งต้องคำนึงถึงสำหรับผู้ที่พกพาไดรฟ์ภายนอกติดตัวไปด้วย สำหรับคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป จะมีรุ่นที่มีพื้นที่ดิสก์หลายเทราไบต์ให้เลือก

ฟอร์มแฟคเตอร์

ฟอร์มแฟคเตอร์จะกำหนดขนาดของอุปกรณ์ ปัจจุบันฟอร์มแฟคเตอร์ 2.5 และ 3.5 ใช้สำหรับ HDD ภายนอก
ฟอร์มแฟคเตอร์ 2.5 (ขนาดเป็นนิ้ว) - ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา รับไฟจากพอร์ต กะทัดรัด พกพาสะดวก
ฟอร์มแฟคเตอร์ 3.5 มีขนาดใหญ่กว่า มีแหล่งจ่ายไฟเพิ่มเติม ค่อนข้างหนัก (มักจะมากกว่า 1 กก.) และมีพื้นที่ดิสก์จำนวนมาก ให้ความสนใจกับแหล่งจ่ายไฟหลักเพราะ... หากคุณวางแผนที่จะเชื่อมต่ออุปกรณ์กับแล็ปท็อปที่อ่อนแออาจไม่สามารถหมุนดิสก์ได้ - และดิสก์ก็จะไม่ทำงาน

ความเร็วในการหมุน (RPM)

ปัจจัยสำคัญที่สองที่ต้องพิจารณาคือความเร็วในการหมุนของดิสก์ ซึ่งระบุเป็น RPM (รอบต่อนาที) ความเร็วสูงช่วยให้มั่นใจได้ถึงการอ่านข้อมูลที่รวดเร็วและความเร็วในการเขียนสูง HDD ใดๆ ที่มีความเร็วในการหมุนดิสก์ 7200 RPM ขึ้นไปถือเป็นตัวเลือกที่ดี หากความเร็วไม่สำคัญสำหรับคุณ คุณสามารถเลือกรุ่นที่มี 5400 RPM ซึ่งจะเงียบกว่าและร้อนน้อยกว่า

ขนาดแคช

HDD ภายนอกแต่ละตัวมีบัฟเฟอร์หรือหน่วยความจำแคชที่เก็บข้อมูลชั่วคราวก่อนที่จะลงดิสก์ ไดรฟ์ที่มีแคชขนาดใหญ่จะถ่ายโอนข้อมูลได้เร็วกว่าไดรฟ์ที่มีแคชขนาดเล็ก เลือกรุ่นที่มีหน่วยความจำแคชอย่างน้อย 16 MB โดยควรมากกว่านั้น

อินเทอร์เฟซ

นอกเหนือจากปัจจัยข้างต้นแล้ว คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือประเภทของอินเทอร์เฟซที่ใช้ในการถ่ายโอนข้อมูล ที่พบบ่อยที่สุดคือ USB 2.0 USB 3.0 กำลังได้รับความนิยม รุ่นใหม่มีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลเพิ่มขึ้นอย่างมาก และยังมีรุ่นที่มีอินเทอร์เฟซ FireWire และ ESATA ให้เลือกอีกด้วย เราขอแนะนำให้เลือกรุ่นที่มีอินเทอร์เฟซ USB 3.0 และ ESATA ซึ่งมีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลสูง โดยที่คอมพิวเตอร์ของคุณมีพอร์ตที่เหมาะสม หากความสามารถในการเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์ภายนอกกับอุปกรณ์ได้มากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับคุณ ให้เลือกรุ่นที่มีอินเทอร์เฟซ USB 2.0

ฮาร์ดไดรฟ์ (ฮาร์ดไดรฟ์, HDD) เป็นส่วนสำคัญของคอมพิวเตอร์ ท้ายที่สุดหากโปรเซสเซอร์ การ์ดแสดงผล ฯลฯ พัง คุณเสียใจที่สูญเสียเงินสำหรับการซื้อใหม่ หากฮาร์ดไดรฟ์ของคุณพัง คุณเสี่ยงต่อการสูญเสียข้อมูลสำคัญที่ไม่สามารถกู้คืนได้ ความเร็วของคอมพิวเตอร์โดยรวมนั้นขึ้นอยู่กับฮาร์ดไดรฟ์ด้วย มาดูวิธีเลือกฮาร์ดไดรฟ์ที่เหมาะสมกัน

งานฮาร์ดไดรฟ์

หน้าที่ของฮาร์ดไดรฟ์ในคอมพิวเตอร์คือการจัดเก็บและดึงข้อมูลอย่างรวดเร็ว ฮาร์ดไดรฟ์ถือเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่น่าทึ่งของอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ขนาดเล็กนี้ใช้กฎฟิสิกส์เพื่อเก็บข้อมูลได้ไม่จำกัดจำนวน

ประเภทของฮาร์ดไดรฟ์

IDE - ฮาร์ดไดรฟ์ล้าสมัยใช้สำหรับเชื่อมต่อกับเมนบอร์ดรุ่นเก่า

SATA - แทนที่ฮาร์ดไดรฟ์ IDE และมีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงกว่า

อินเทอร์เฟซ SATA มีหลายรุ่น ความเร็วการแลกเปลี่ยนข้อมูลและการรองรับเทคโนโลยีที่แตกต่างกันก็แตกต่างกัน:

• SATA มีความเร็วการถ่ายโอนสูงถึง 150Mb/s
• SATA II - มีความเร็วการถ่ายโอนสูงถึง 300Mb/s
• SATA III - มีความเร็วการถ่ายโอนสูงถึง 600Mb/s

SATA-3 เริ่มผลิตได้ไม่นานนี้ ตั้งแต่ต้นปี 2010 เมื่อซื้อฮาร์ดไดรฟ์คุณจะต้องคำนึงถึงปีที่ผลิตคอมพิวเตอร์ของคุณ (โดยไม่ต้องอัพเกรด) หากต่ำกว่าวันที่นี้ฮาร์ดไดรฟ์นี้จะไม่เหมาะกับคุณ! HDD - SATA, SATA 2 มีขั้วต่อการเชื่อมต่อเหมือนกันและใช้งานร่วมกันได้

ความจุของฮาร์ดดิสก์

ฮาร์ดไดรฟ์ทั่วไปที่ผู้ใช้ส่วนใหญ่ใช้ที่บ้านมีความจุ: 250, 320, 500 กิกะไบต์ มีจำนวนน้อยลงแต่เริ่มหายากมากขึ้น - 120, 80 กิกะไบต์ และไม่มีวางจำหน่ายอีกต่อไป เพื่อให้สามารถจัดเก็บข้อมูลจำนวนมากได้ จึงมีฮาร์ดไดรฟ์ขนาด 1, 2 และ 4 เทราไบต์

ความเร็วและแคชของฮาร์ดไดรฟ์

เมื่อเลือกฮาร์ดไดรฟ์ สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงความเร็วในการทำงาน (ความเร็วแกนหมุน) ความเร็วของคอมพิวเตอร์ทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ ความเร็วดิสก์ทั่วไปคือ 5400 และ 7200 รอบต่อนาที

จำนวนหน่วยความจำบัฟเฟอร์ (หน่วยความจำแคช) คือหน่วยความจำกายภาพของฮาร์ดไดรฟ์ หน่วยความจำดังกล่าวมีหลายขนาด: 8, 16, 32, 64 เมกะไบต์ ยิ่งความเร็วของ RAM ของฮาร์ดไดรฟ์สูงเท่าใด ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น

สรุปแล้ว

ก่อนซื้อให้ตรวจสอบว่าฮาร์ดไดรฟ์ใดที่เหมาะกับเมนบอร์ดของคุณ: IDE, SATA หรือ SATA 3 เราดูที่ลักษณะของความเร็วในการหมุนของดิสก์และจำนวนหน่วยความจำบัฟเฟอร์ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้หลักที่คุณต้องใส่ใจ นอกจากนี้เรายังพิจารณาผู้ผลิตและปริมาณที่เหมาะกับคุณด้วย

เราหวังว่าคุณจะมีความสุขในการช้อปปิ้ง!

แบ่งปันตัวเลือกของคุณในความคิดเห็น สิ่งนี้จะช่วยให้ผู้ใช้รายอื่นตัดสินใจได้ถูกต้อง!

xn----8sbabec6fbqes7h.xn--p1ai

การบริหารระบบ และอื่นๆ อีกมากมาย

การใช้แคชจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของฮาร์ดไดรฟ์ โดยลดจำนวนการเข้าถึงดิสก์ และยังช่วยให้ฮาร์ดไดรฟ์ทำงานได้แม้ในขณะที่โฮสต์บัสไม่ว่างก็ตาม ไดรฟ์สมัยใหม่ส่วนใหญ่มีขนาดแคช 8 ถึง 64 เมกะไบต์ ซึ่งมากกว่าความจุของฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ทั่วไปในยุค 90 ของศตวรรษที่ผ่านมาด้วยซ้ำ

แม้ว่าแคชจะเพิ่มความเร็วของไดรฟ์ในระบบ แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน ในการเริ่มต้นแคชจะไม่เพิ่มความเร็วของไดรฟ์เลยในระหว่างการร้องขอข้อมูลแบบสุ่มซึ่งอยู่ที่ปลายด้านต่าง ๆ ของแผ่นเสียงเนื่องจากคำขอดังกล่าวไม่มีประโยชน์ในการดึงข้อมูลล่วงหน้า นอกจากนี้แคชไม่ได้ช่วยเลยเมื่ออ่านข้อมูลจำนวนมากเพราะ โดยปกติแล้วจะมีขนาดค่อนข้างเล็กเช่นเมื่อคัดลอกไฟล์ 80 เมกะไบต์โดยมีบัฟเฟอร์ 16 เมกะไบต์ตามปกติในยุคของเราไฟล์ที่คัดลอกเพียงน้อยกว่า 20% เท่านั้นที่จะพอดีกับแคช

แม้ว่าแคชจะเพิ่มความเร็วของไดรฟ์ในระบบ แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน ในการเริ่มต้นแคชจะไม่เพิ่มความเร็วของไดรฟ์เลยในระหว่างการร้องขอข้อมูลแบบสุ่มซึ่งอยู่ที่ปลายด้านต่าง ๆ ของแผ่นเสียงเนื่องจากคำขอดังกล่าวไม่มีประโยชน์ในการดึงข้อมูลล่วงหน้า นอกจากนี้ยังไม่ได้ช่วยอะไรเลยเมื่ออ่านข้อมูลจำนวนมากเพราะ... มันมักจะค่อนข้างเล็ก ตัวอย่างเช่น เมื่อคัดลอกไฟล์ขนาด 80 เมกะไบต์ ซึ่งมีบัฟเฟอร์ขนาด 16 เมกะไบต์ซึ่งเป็นเรื่องปกติในปัจจุบัน จะมีขนาดน้อยกว่า 20% ของไฟล์ที่คัดลอกเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่จะพอดีกับแคช

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้ผลิตฮาร์ดไดรฟ์ได้เพิ่มความจุแคชของผลิตภัณฑ์ของตนอย่างมาก แม้แต่ในช่วงปลายยุค 90 256 กิโลไบต์ก็เป็นมาตรฐานสำหรับไดรฟ์ทั้งหมด และมีเพียงอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์เท่านั้นที่มีแคช 512 กิโลไบต์ ปัจจุบันแคชขนาด 8 เมกะไบต์กลายเป็นมาตรฐานสำหรับไดรฟ์ทั้งหมด ในขณะที่รุ่นที่มีประสิทธิผลสูงสุดจะมีความจุ 32 หรือ 64 เมกะไบต์ มีเหตุผลสองประการที่ทำให้บัฟเฟอร์ของไดรฟ์เติบโตอย่างรวดเร็ว หนึ่งในนั้นคือราคาที่ลดลงอย่างมากสำหรับชิปหน่วยความจำซิงโครนัส เหตุผลที่สองคือความเชื่อของผู้ใช้ที่ว่าการเพิ่มขนาดแคชเป็นสองเท่าหรือสี่เท่าจะส่งผลอย่างมากต่อความเร็วของไดรฟ์

แน่นอนว่าขนาดของแคชฮาร์ดไดรฟ์ส่งผลต่อความเร็วของไดรฟ์ในระบบปฏิบัติการ แต่ไม่มากเท่าที่ผู้ใช้จินตนาการ ผู้ผลิตใช้ประโยชน์จากความเชื่อมั่นของผู้ใช้ที่มีต่อขนาดแคช และในโบรชัวร์โฆษณาพวกเขาได้กล่าวถึงขนาดแคชที่เพิ่มขึ้นเป็นสี่เท่าเมื่อเทียบกับรุ่นมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบฮาร์ดไดรฟ์ตัวเดียวกันกับบัฟเฟอร์ขนาด 16 และ 64 เมกะไบต์ ปรากฎว่าการเร่งความเร็วส่งผลให้มีหลายเปอร์เซ็นต์ สิ่งนี้นำไปสู่อะไร? ยิ่งไปกว่านั้น ขนาดแคชที่แตกต่างกันมากเท่านั้น (เช่น ระหว่าง 512 กิโลไบต์ถึง 64 เมกะไบต์) จะส่งผลต่อความเร็วของไดรฟ์อย่างมาก คุณต้องจำไว้ว่าขนาดของบัฟเฟอร์ฮาร์ดไดรฟ์เมื่อเทียบกับหน่วยความจำคอมพิวเตอร์นั้นค่อนข้างเล็กและบ่อยครั้งที่แคช "ซอฟต์แวร์" มีส่วนช่วยในการทำงานของไดรฟ์มากขึ้นนั่นคือบัฟเฟอร์ระดับกลางที่จัดโดย ระบบปฏิบัติการสำหรับการดำเนินการแคชด้วยระบบไฟล์และอยู่ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์

โชคดีที่มีวิธีที่เร็วกว่าสำหรับแคชในการทำงาน: คอมพิวเตอร์เขียนข้อมูลลงในไดรฟ์ ข้อมูลจะเข้าไปในแคช และไดรฟ์จะตอบสนองต่อระบบทันทีที่การเขียนเสร็จสมบูรณ์ คอมพิวเตอร์ยังคงทำงานต่อไปโดยเชื่อว่าไดรฟ์สามารถเขียนข้อมูลได้อย่างรวดเร็วในขณะที่ไดรฟ์ "หลอกลวง" คอมพิวเตอร์และเขียนเฉพาะข้อมูลที่จำเป็นลงในแคชเท่านั้นจากนั้นจึงเริ่มเขียนลงในดิสก์เท่านั้น เทคโนโลยีนี้เรียกว่าแคชการเขียนกลับ

เนื่องจากความเสี่ยงนี้ เวิร์กสเตชันบางเครื่องจึงไม่แคชเลย ไดรฟ์สมัยใหม่ช่วยให้คุณสามารถปิดใช้งานโหมดการเขียนแคชได้ นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานที่ความถูกต้องของข้อมูลมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะ การแคชประเภทนี้จะเพิ่มความเร็วของไดรฟ์อย่างมาก อย่างไรก็ตาม โดยปกติแล้วจะใช้วิธีการอื่นที่ช่วยลดความเสี่ยงที่ข้อมูลสูญหายเนื่องจากไฟฟ้าดับ วิธีที่พบบ่อยที่สุดคือการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้ากับเครื่องสำรองไฟ นอกจากนี้ไดรฟ์สมัยใหม่ทั้งหมดยังมีฟังก์ชัน "ล้างแคชการเขียน" ซึ่งบังคับให้ไดรฟ์เขียนข้อมูลจากแคชลงบนพื้นผิว แต่ระบบจะต้องดำเนินการคำสั่งนี้แบบสุ่มสี่สุ่มห้าเพราะ ยังไม่รู้ว่ามีข้อมูลอยู่ในแคชหรือไม่ ทุกครั้งที่ปิดเครื่อง ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่จะส่งคำสั่งนี้ไปยังฮาร์ดไดรฟ์ จากนั้นจะมีการส่งคำสั่งเพื่อจอดส่วนหัว (แม้ว่าคำสั่งนี้จะไม่สามารถส่งได้ เนื่องจากไดรฟ์สมัยใหม่ทุกตัวจะจอดส่วนหัวโดยอัตโนมัติเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงต่ำกว่า ระดับสูงสุดที่อนุญาต ) และหลังจากนั้นคอมพิวเตอร์จะปิดเท่านั้น สิ่งนี้รับประกันความปลอดภัยของข้อมูลผู้ใช้และการปิดฮาร์ดไดรฟ์อย่างเหมาะสม

sysadminstvo.ru

แคชของฮาร์ดไดรฟ์

ไดรฟ์สมัยใหม่ทั้งหมดมีแคชในตัวหรือที่เรียกว่าบัฟเฟอร์ วัตถุประสงค์ของแคชนี้แตกต่างจากแคชของโปรเซสเซอร์ หน้าที่ของแคชคือการบัฟเฟอร์ระหว่างอุปกรณ์ที่เร็วและช้า ในกรณีของฮาร์ดไดรฟ์ แคชจะใช้เพื่อจัดเก็บผลลัพธ์ของการอ่านครั้งล่าสุดจากดิสก์เป็นการชั่วคราว เช่นเดียวกับการดึงข้อมูลล่วงหน้าที่อาจมีการร้องขอในภายหลัง เช่น หลายเซกเตอร์หลังจากเซกเตอร์ที่ร้องขอในปัจจุบัน

การใช้แคชจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของฮาร์ดไดรฟ์ โดยลดจำนวนการเข้าถึงดิสก์ และยังช่วยให้ฮาร์ดไดรฟ์ทำงานได้แม้ในขณะที่โฮสต์บัสไม่ว่างก็ตาม ไดรฟ์สมัยใหม่ส่วนใหญ่มีขนาดแคช 2 ถึง 8 เมกะไบต์ อย่างไรก็ตาม ไดรฟ์ SCSI ที่ทันสมัยที่สุดมีความจุแคช 16 เมกะไบต์ ซึ่งมากกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปในยุค 90 ของศตวรรษที่ผ่านมาด้วยซ้ำ

ควรสังเกตว่าเมื่อมีคนพูดถึงดิสก์แคช ส่วนใหญ่มักจะหมายถึงไม่ใช่แคชของฮาร์ดไดรฟ์ แต่เป็นบัฟเฟอร์บางตัวที่ระบบปฏิบัติการจัดสรรเพื่อเพิ่มความเร็วในขั้นตอนการอ่าน-เขียนในระบบปฏิบัติการนี้โดยเฉพาะ

สาเหตุที่แคชของฮาร์ดไดรฟ์มีความสำคัญมากก็เนื่องมาจากความแตกต่างอย่างมากระหว่างความเร็วของฮาร์ดไดรฟ์กับความเร็วของอินเทอร์เฟซของฮาร์ดไดรฟ์ เมื่อค้นหาเซกเตอร์ที่เราต้องการ เวลาทั้งมิลลิวินาทีจะผ่านไปเพราะว่า ใช้เวลาในการเคลื่อนศีรษะและรอภาคที่ต้องการ ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสมัยใหม่ แม้แต่หนึ่งมิลลิวินาทีก็ถือว่ามาก บนไดรฟ์ IDE/ATA ทั่วไป เวลาที่ใช้ในการถ่ายโอนบล็อกข้อมูลขนาด 16 กิโลไบต์จากแคชไปยังคอมพิวเตอร์จะเร็วกว่าเวลาที่ใช้ในการค้นหาและอ่านจากภายนอกประมาณหลายร้อยเท่า นี่คือสาเหตุที่ฮาร์ดไดรฟ์ทั้งหมดมีแคชภายใน

อีกสถานการณ์หนึ่งคือการเขียนข้อมูลลงดิสก์ สมมติว่าเราจำเป็นต้องเขียนบล็อกข้อมูลขนาด 16 KB เดียวกันโดยมีแคช ฮาร์ดไดรฟ์จะถ่ายโอนบล็อกข้อมูลนี้ไปยังแคชภายในทันทีและรายงานไปยังระบบว่าว่างสำหรับการร้องขออีกครั้งในขณะเดียวกันก็เขียนข้อมูลลงบนพื้นผิวของดิสก์แม่เหล็กไปพร้อม ๆ กัน ในกรณีของการอ่านเซกเตอร์จากพื้นผิวตามลำดับ แคชจะไม่มีบทบาทสำคัญอีกต่อไปเพราะว่า ความเร็วในการอ่านตามลำดับและความเร็วอินเทอร์เฟซในกรณีนี้จะใกล้เคียงกัน

แนวคิดทั่วไปของการดำเนินการแคชของฮาร์ดดิสก์

หลักการที่ง่ายที่สุดของการดำเนินการแคชคือการจัดเก็บข้อมูลไม่เพียงแต่ของเซกเตอร์ที่ร้องขอเท่านั้น แต่ยังรวมถึงหลาย ๆ เซกเตอร์หลังจากนั้นด้วย ตามกฎแล้ว การอ่านจากฮาร์ดไดรฟ์จะไม่เกิดขึ้นในบล็อกขนาด 512 ไบต์ แต่จะอยู่ในบล็อกขนาด 4096 ไบต์ (คลัสเตอร์ แม้ว่าขนาดของคลัสเตอร์อาจแตกต่างกันก็ตาม) แคชแบ่งออกเป็นเซ็กเมนต์ ซึ่งแต่ละส่วนสามารถจัดเก็บข้อมูลได้หนึ่งบล็อก เมื่อมีการร้องขอไปยังฮาร์ดไดรฟ์เกิดขึ้น ตัวควบคุมไดรฟ์จะตรวจสอบก่อนว่าข้อมูลที่ร้องขอนั้นอยู่ในแคชหรือไม่ และหากเป็นเช่นนั้น ก็จะส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ทันทีโดยไม่ต้องเข้าถึงพื้นผิวทางกายภาพ หากไม่มีข้อมูลในแคช ข้อมูลนั้นจะถูกอ่านและป้อนลงในแคชก่อน จากนั้นจึงโอนไปยังคอมพิวเตอร์เท่านั้น เพราะ ขนาดแคชมีจำกัด ชิ้นส่วนแคชได้รับการอัปเดตอย่างต่อเนื่อง โดยปกติแล้ว ชิ้นส่วนที่เก่าที่สุดจะถูกแทนที่ด้วยชิ้นใหม่ สิ่งนี้เรียกว่าบัฟเฟอร์แบบวงกลมหรือแคชแบบวงกลม

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของไดรฟ์ผู้ผลิตได้คิดค้นวิธีการต่างๆ ในการเพิ่มความเร็วของการดำเนินการโดยใช้แคช:

1. การแบ่งส่วนแบบปรับตัว โดยทั่วไปแคชจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนที่มีขนาดเท่ากัน เนื่องจากการร้องขอสามารถมีขนาดที่แตกต่างกันได้ สิ่งนี้นำไปสู่การใช้บล็อกแคชโดยไม่จำเป็น เนื่องจาก คำขอหนึ่งรายการจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนที่มีความยาวคงที่ ไดรฟ์สมัยใหม่จำนวนมากเปลี่ยนขนาดเซ็กเมนต์แบบไดนามิกโดยการตรวจจับขนาดคำขอและปรับขนาดเซ็กเมนต์ตามคำขอเฉพาะ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและเพิ่มหรือลดขนาดเซ็กเมนต์ จำนวนส่วนอาจเปลี่ยนแปลงได้เช่นกัน งานนี้ซับซ้อนกว่าการดำเนินการด้วยส่วนที่มีความยาวคงที่ และอาจนำไปสู่การกระจายตัวของข้อมูลภายในแคช ส่งผลให้มีภาระงานบนไมโครโปรเซสเซอร์ของฮาร์ดไดรฟ์เพิ่มขึ้น
2. การสุ่มตัวอย่างล่วงหน้า ไมโครโปรเซสเซอร์ของฮาร์ดไดรฟ์ ขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ข้อมูลที่ร้องขอในปัจจุบันและคำขอในครั้งก่อน โหลดลงในข้อมูลแคชที่ยังไม่ได้ร้องขอ แต่มีเปอร์เซ็นต์ความน่าจะเป็นสูง กรณีที่ง่ายที่สุดของการดึงข้อมูลล่วงหน้าคือการโหลดข้อมูลเพิ่มเติมลงในแคชซึ่งอยู่ห่างจากข้อมูลที่ร้องขอในปัจจุบันเล็กน้อย เนื่องจาก ตามสถิติแล้วมีแนวโน้มที่จะได้รับการร้องขอในภายหลัง หากใช้อัลกอริธึมการดึงข้อมูลล่วงหน้าอย่างถูกต้องในเฟิร์มแวร์ของไดรฟ์ สิ่งนี้จะเพิ่มความเร็วของการดำเนินการในระบบไฟล์ต่างๆ และกับประเภทข้อมูลที่หลากหลาย
3. การควบคุมผู้ใช้ ฮาร์ดไดรฟ์ไฮเทคมีชุดคำสั่งที่อนุญาตให้ผู้ใช้ควบคุมการทำงานของแคชทั้งหมดได้อย่างแม่นยำ คำสั่งเหล่านี้ประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้: การเปิดใช้งานและปิดใช้งานแคช การควบคุมขนาดของเซ็กเมนต์ การเปิดใช้งานและปิดใช้งานการแบ่งส่วนแบบปรับเปลี่ยนและการดึงข้อมูลล่วงหน้า ฯลฯ

แม้ว่าแคชจะเพิ่มความเร็วของไดรฟ์ในระบบ แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน ในการเริ่มต้นแคชจะไม่เพิ่มความเร็วของไดรฟ์เลยในระหว่างการร้องขอข้อมูลแบบสุ่มซึ่งอยู่ที่ปลายด้านต่าง ๆ ของแผ่นเสียงเนื่องจากคำขอดังกล่าวไม่มีประโยชน์ในการดึงข้อมูลล่วงหน้า นอกจากนี้แคชไม่ได้ช่วยเลยเมื่ออ่านข้อมูลจำนวนมากเพราะว่า โดยปกติแล้วจะมีขนาดค่อนข้างเล็กเช่นเมื่อคัดลอกไฟล์ 10 เมกะไบต์โดยมีบัฟเฟอร์ 2 เมกะไบต์ตามปกติในยุคของเราไฟล์ที่คัดลอกเพียงน้อยกว่า 20% เพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่จะพอดีกับแคช

เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้และคุณสมบัติอื่น ๆ ของแคช จึงไม่เร่งความเร็วไดรฟ์มากเท่าที่เราต้องการ ความเร็วที่เพิ่มขึ้นนั้นไม่เพียงขึ้นอยู่กับขนาดของบัฟเฟอร์เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับอัลกอริธึมสำหรับการทำงานกับแคชไมโครโปรเซสเซอร์ตลอดจนประเภทของไฟล์ที่ใช้งานอยู่ในขณะนี้ และตามกฎแล้ว เป็นการยากมากที่จะค้นหาว่าอัลกอริธึมแคชใดที่ใช้ในไดรฟ์ที่ระบุ

รูปนี้แสดงชิปแคชของไดรฟ์ Seagate Barracuda ซึ่งมีความจุ 4 เมกะบิตหรือ 512 กิโลไบต์

การแคชการดำเนินการอ่าน-เขียน

แม้ว่าแคชจะเพิ่มความเร็วของไดรฟ์ในระบบ แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน ในการเริ่มต้นแคชจะไม่เพิ่มความเร็วของไดรฟ์เลยในระหว่างการร้องขอข้อมูลแบบสุ่มซึ่งอยู่ที่ปลายด้านต่าง ๆ ของแผ่นเสียงเนื่องจากคำขอดังกล่าวไม่มีประโยชน์ในการดึงข้อมูลล่วงหน้า นอกจากนี้ยังไม่ได้ช่วยอะไรเลยเมื่ออ่านข้อมูลจำนวนมากเพราะ... มันมักจะค่อนข้างเล็ก ตัวอย่างเช่น เมื่อคัดลอกไฟล์ขนาด 10 เมกะไบต์ โดยมีบัฟเฟอร์ปกติ 2 เมกะไบต์ในยุคของเรา ไฟล์ที่คัดลอกจะมีขนาดน้อยกว่า 20% เพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่จะพอดีกับแคช

เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ของแคช จึงไม่เร่งความเร็วไดรฟ์มากเท่าที่เราต้องการ ความเร็วที่เพิ่มขึ้นนั้นไม่เพียงขึ้นอยู่กับขนาดของบัฟเฟอร์เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับอัลกอริธึมสำหรับการทำงานกับแคชไมโครโปรเซสเซอร์ตลอดจนประเภทของไฟล์ที่ใช้งานอยู่ในขณะนี้ และตามกฎแล้ว เป็นการยากมากที่จะค้นหาว่าอัลกอริธึมแคชใดที่ใช้ในไดรฟ์ที่ระบุ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้ผลิตฮาร์ดไดรฟ์ได้เพิ่มความจุแคชของผลิตภัณฑ์ของตนอย่างมาก แม้แต่ในช่วงปลายยุค 90 256 กิโลไบต์ก็เป็นมาตรฐานสำหรับไดรฟ์ทั้งหมด และมีเพียงอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์เท่านั้นที่มีแคช 512 กิโลไบต์ ปัจจุบันแคชขนาด 2 MB ได้กลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยสำหรับไดรฟ์ทั้งหมด ในขณะที่รุ่นที่มีประสิทธิภาพสูงสุดจะมีความจุ 8 หรือ 16 MB ตามกฎแล้ว 16 เมกะไบต์จะพบได้เฉพาะในไดรฟ์ SCSI เท่านั้น มีเหตุผลสองประการที่ทำให้บัฟเฟอร์ของไดรฟ์เติบโตอย่างรวดเร็ว หนึ่งในนั้นคือราคาที่ลดลงอย่างมากสำหรับชิปหน่วยความจำซิงโครนัส เหตุผลที่สองคือความเชื่อของผู้ใช้ที่ว่าการเพิ่มขนาดแคชเป็นสองเท่าหรือสี่เท่าจะส่งผลอย่างมากต่อความเร็วของไดรฟ์

แน่นอนว่าขนาดของแคชฮาร์ดไดรฟ์ส่งผลต่อความเร็วของไดรฟ์ในระบบปฏิบัติการ แต่ไม่มากเท่าที่ผู้ใช้จินตนาการ ผู้ผลิตใช้ประโยชน์จากความเชื่อมั่นของผู้ใช้ที่มีต่อขนาดแคช และในโบรชัวร์โฆษณาพวกเขาได้กล่าวถึงขนาดแคชที่เพิ่มขึ้นเป็นสี่เท่าเมื่อเทียบกับรุ่นมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบฮาร์ดไดรฟ์ตัวเดียวกันกับบัฟเฟอร์ขนาด 2 และ 8 เมกะไบต์ ปรากฎว่าการเร่งความเร็วส่งผลให้มีหลายเปอร์เซ็นต์ สิ่งนี้นำไปสู่อะไร? ยิ่งไปกว่านั้น ขนาดแคชที่แตกต่างกันมากเท่านั้น (เช่น ระหว่าง 512 กิโลไบต์ถึง 8 เมกะไบต์) จะส่งผลต่อความเร็วของไดรฟ์อย่างมาก คุณต้องจำไว้ว่าขนาดของบัฟเฟอร์ฮาร์ดไดรฟ์เมื่อเทียบกับหน่วยความจำคอมพิวเตอร์นั้นค่อนข้างเล็กและบ่อยครั้งที่แคช "ซอฟต์แวร์" มีส่วนช่วยในการทำงานของไดรฟ์มากขึ้นนั่นคือบัฟเฟอร์ระดับกลางที่จัดโดย ระบบปฏิบัติการสำหรับการดำเนินการแคชด้วยระบบไฟล์และอยู่ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์

การอ่านแคชและการเขียนแคชมีความคล้ายคลึงกันในบางวิธี แต่ก็มีความแตกต่างมากมายเช่นกัน การดำเนินการทั้งสองนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของไดรฟ์: เป็นการบัฟเฟอร์ระหว่างคอมพิวเตอร์ที่เร็วและกลไกที่ช้าของไดรฟ์ ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการดำเนินการเหล่านี้ก็คือ การดำเนินการอย่างหนึ่งจะไม่เปลี่ยนแปลงข้อมูลในไดรฟ์ ในขณะที่อีกการดำเนินการหนึ่งทำ

หากไม่มีแคช การดำเนินการเขียนแต่ละครั้งจะทำให้การรอคอยที่น่าเบื่อสำหรับส่วนหัวที่จะย้ายไปยังตำแหน่งที่ถูกต้องและข้อมูลที่จะเขียนลงบนพื้นผิว การทำงานกับคอมพิวเตอร์คงเป็นไปไม่ได้ ตามที่เราได้กล่าวไปแล้ว การดำเนินการนี้บนฮาร์ดไดรฟ์ส่วนใหญ่จะใช้เวลาอย่างน้อย 10 มิลลิวินาที ซึ่งถือว่ามากเมื่อพิจารณาจากมุมมองของการทำงานของคอมพิวเตอร์โดยรวม เนื่องจากไมโครโปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์ต้องรอ เป็นเวลา 10 มิลลิวินาทีในแต่ละครั้งที่มีการเขียนข้อมูลลงในฮาร์ดไดรฟ์ สิ่งที่โดดเด่นที่สุดคือมีโหมดการทำงานกับแคชอย่างแม่นยำเมื่อข้อมูลถูกเขียนลงทั้งแคชและพื้นผิวพร้อมกัน และระบบรอให้การดำเนินการทั้งสองเสร็จสิ้น สิ่งนี้เรียกว่าแคชการเขียนผ่าน เทคโนโลยีนี้ช่วยให้ทำงานได้เร็วขึ้นหากจำเป็นต้องอ่านข้อมูลที่บันทึกใหม่กลับเข้าไปในคอมพิวเตอร์ในอนาคตอันใกล้นี้ และการบันทึกเองก็ใช้เวลานานกว่าเวลาที่คอมพิวเตอร์จะต้องการข้อมูลนี้มาก

โชคดีที่มีวิธีที่เร็วกว่าสำหรับแคชในการทำงาน: คอมพิวเตอร์เขียนข้อมูลลงในไดรฟ์ ข้อมูลจะเข้าไปในแคช และไดรฟ์จะตอบสนองต่อระบบทันทีที่การเขียนเสร็จสมบูรณ์ คอมพิวเตอร์ยังคงทำงานต่อไปโดยเชื่อว่าไดรฟ์สามารถเขียนข้อมูลได้อย่างรวดเร็วในขณะที่ไดรฟ์ "หลอกลวง" คอมพิวเตอร์และเขียนเฉพาะข้อมูลที่จำเป็นลงในแคชเท่านั้นจากนั้นจึงเริ่มเขียนลงในดิสก์เท่านั้น เทคโนโลยีนี้เรียกว่าแคชการเขียนกลับ

แน่นอนว่าเทคโนโลยีแคชการเขียนกลับจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ แต่เทคโนโลยีนี้ก็ยังมีข้อเสียอยู่เช่นกัน ฮาร์ดไดรฟ์จะบอกคอมพิวเตอร์ว่าการเขียนเสร็จสิ้นแล้ว ในขณะที่ข้อมูลอยู่ในแคชเท่านั้น จากนั้นจึงเริ่มเขียนข้อมูลลงบนพื้นผิว การดำเนินการนี้ต้องใช้เวลาพอสมควร นี่ไม่ใช่ปัญหาตราบใดที่คอมพิวเตอร์ยังมีไฟอยู่ เพราะ หน่วยความจำแคชเป็นหน่วยความจำชั่วคราว ทันทีที่ปิดเครื่อง เนื้อหาทั้งหมดของแคชจะสูญหายไปอย่างถาวร หากมีข้อมูลในแคชที่รอการเขียนลงบนพื้นผิวและปิดเครื่อง ข้อมูลจะสูญหายไปตลอดกาล และที่แย่ก็คือระบบไม่รู้ว่าข้อมูลถูกเขียนลงดิสก์อย่างถูกต้องหรือไม่ เพราะ... วินเชสเตอร์ได้รายงานไปแล้วว่าทำเช่นนี้ ดังนั้น เราไม่เพียงสูญเสียข้อมูลเท่านั้น แต่เรายังไม่รู้ว่าข้อมูลใดบ้างที่ไม่ได้บันทึกไว้ และเราไม่รู้ด้วยซ้ำว่ามีความล้มเหลวเกิดขึ้น เป็นผลให้ส่วนหนึ่งของไฟล์อาจสูญหายซึ่งจะนำไปสู่การละเมิดความสมบูรณ์การสูญเสียฟังก์ชันการทำงานของระบบปฏิบัติการ ฯลฯ แน่นอนว่าปัญหานี้ไม่ส่งผลต่อแคชการอ่าน

เนื่องจากความเสี่ยงนี้ เวิร์กสเตชันบางเครื่องจึงไม่แคชเลย ไดรฟ์สมัยใหม่ช่วยให้คุณสามารถปิดใช้งานโหมดการเขียนแคชได้ นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานที่ความถูกต้องของข้อมูลมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะ การแคชประเภทนี้จะเพิ่มความเร็วของไดรฟ์อย่างมาก อย่างไรก็ตาม โดยปกติแล้วจะใช้วิธีการอื่นที่ช่วยลดความเสี่ยงที่ข้อมูลสูญหายเนื่องจากไฟฟ้าดับ วิธีที่พบบ่อยที่สุดคือการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้ากับเครื่องสำรองไฟ นอกจากนี้ไดรฟ์สมัยใหม่ทั้งหมดยังมีฟังก์ชัน "ล้างแคชการเขียน" ซึ่งบังคับให้ไดรฟ์เขียนข้อมูลจากแคชลงบนพื้นผิว แต่ระบบจะต้องดำเนินการคำสั่งนี้แบบสุ่มสี่สุ่มห้าเพราะ ยังไม่รู้ว่ามีข้อมูลอยู่ในแคชหรือไม่ ทุกครั้งที่ปิดเครื่อง ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่จะส่งคำสั่งนี้ไปยังฮาร์ดไดรฟ์ จากนั้นจะมีการส่งคำสั่งเพื่อจอดส่วนหัว (แม้ว่าคำสั่งนี้จะไม่สามารถส่งได้ เนื่องจากไดรฟ์สมัยใหม่ทุกตัวจะจอดส่วนหัวโดยอัตโนมัติเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงต่ำกว่า ระดับสูงสุดที่อนุญาต ) และหลังจากนั้นคอมพิวเตอร์จะปิดเท่านั้น สิ่งนี้รับประกันความปลอดภัยของข้อมูลผู้ใช้และการปิดฮาร์ดไดรฟ์อย่างเหมาะสม

สปา-info.ru

บัฟเฟอร์ฮาร์ดดิสก์คืออะไร และเหตุใดจึงจำเป็น

ปัจจุบันอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลทั่วไปคือฮาร์ดไดรฟ์แบบแม่เหล็ก มีหน่วยความจำจำนวนหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อจัดเก็บข้อมูลพื้นฐาน นอกจากนี้ยังมีหน่วยความจำบัฟเฟอร์ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อจัดเก็บข้อมูลระดับกลาง ผู้เชี่ยวชาญเรียกบัฟเฟอร์ฮาร์ดดิสก์ว่า "หน่วยความจำแคช" หรือเรียกง่ายๆ ว่า "แคช" มาดูกันว่าเหตุใดจึงจำเป็นต้องใช้บัฟเฟอร์ HDD มีผลกระทบต่ออะไรและขนาดของมันคืออะไร

บัฟเฟอร์ของฮาร์ดดิสก์ช่วยให้ระบบปฏิบัติการจัดเก็บข้อมูลที่อ่านจากหน่วยความจำหลักของฮาร์ดไดรฟ์ชั่วคราว แต่ไม่ได้ถ่ายโอนเพื่อการประมวลผล ความจำเป็นในการจัดเก็บข้อมูลระหว่างการขนส่งเกิดจากการที่ความเร็วในการอ่านข้อมูลจากไดรฟ์ HDD และปริมาณงานของระบบปฏิบัติการนั้นแตกต่างกันอย่างมาก ดังนั้นคอมพิวเตอร์จึงจำเป็นต้องจัดเก็บข้อมูลไว้ใน "แคช" ชั่วคราว จากนั้นจึงใช้งานตามวัตถุประสงค์ที่ต้องการเท่านั้น

บัฟเฟอร์ของฮาร์ดดิสก์นั้นไม่ได้แยกเซกเตอร์ตามที่ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ที่ไร้ความสามารถเชื่อ เป็นชิปหน่วยความจำพิเศษที่อยู่บนบอร์ด HDD ภายใน ชิปดังกล่าวสามารถทำงานได้เร็วกว่าตัวไดรฟ์มาก เป็นผลให้เพิ่มประสิทธิภาพคอมพิวเตอร์ที่สังเกตได้ระหว่างการทำงานเพิ่มขึ้น (หลายเปอร์เซ็นต์)

เป็นที่น่าสังเกตว่าขนาดของ "หน่วยความจำแคช" ขึ้นอยู่กับรุ่นของดิสก์เฉพาะ ก่อนหน้านี้มีขนาดประมาณ 8 เมกะไบต์ และตัวเลขนี้ถือว่าน่าพอใจ อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี ผู้ผลิตจึงสามารถผลิตชิปที่มีหน่วยความจำจำนวนมากขึ้นได้ ดังนั้นฮาร์ดไดรฟ์สมัยใหม่ส่วนใหญ่จึงมีบัฟเฟอร์ซึ่งมีขนาดตั้งแต่ 32 ถึง 128 เมกะไบต์ แน่นอนว่ามีการติดตั้ง "แคช" ที่ใหญ่ที่สุดในรุ่นราคาแพง

บัฟเฟอร์ของฮาร์ดไดรฟ์มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพอย่างไร

ตอนนี้เราจะบอกคุณว่าทำไมขนาดของบัฟเฟอร์ฮาร์ดไดรฟ์จึงส่งผลต่อประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ ตามทฤษฎี ยิ่งมีข้อมูลใน "หน่วยความจำแคช" มากเท่าใด ระบบปฏิบัติการก็จะเข้าถึงฮาร์ดไดรฟ์ได้น้อยลงเท่านั้น นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์การทำงานที่ผู้ใช้ที่มีศักยภาพกำลังประมวลผลไฟล์ขนาดเล็กจำนวนมาก พวกเขาเพียงแค่ย้ายไปที่บัฟเฟอร์ของฮาร์ดไดรฟ์และรอจนกว่าจะถึงรอบ

อย่างไรก็ตาม หากใช้พีซีเพื่อประมวลผลไฟล์ขนาดใหญ่ “แคช” ก็จะสูญเสียความเกี่ยวข้องไป ท้ายที่สุดแล้วข้อมูลไม่สามารถพอดีกับไมโครวงจรซึ่งมีปริมาตรน้อย เป็นผลให้ผู้ใช้จะไม่สังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นของประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์เนื่องจากบัฟเฟอร์จะไม่ถูกใช้งานจริง สิ่งนี้จะเกิดขึ้นในกรณีที่ระบบปฏิบัติการจะรันโปรแกรมสำหรับแก้ไขไฟล์วิดีโอ ฯลฯ

ดังนั้นเมื่อซื้อฮาร์ดไดรฟ์ใหม่ขอแนะนำให้ใส่ใจกับขนาดของ "แคช" เฉพาะในกรณีที่คุณวางแผนที่จะประมวลผลไฟล์ขนาดเล็กอย่างต่อเนื่อง จากนั้นคุณจะสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นในประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลของคุณ แต่หากใช้พีซีสำหรับงานทั่วไปในชีวิตประจำวันหรือประมวลผลไฟล์ขนาดใหญ่ คุณไม่จำเป็นต้องให้ความสำคัญกับคลิปบอร์ดอีกต่อไป

ฉันขอเตือนคุณว่ายูทิลิตี้ Seagate SeaTools Enterprise ช่วยให้ผู้ใช้สามารถจัดการนโยบายการแคช และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง สลับไดรฟ์ Seagate SCSI ล่าสุดระหว่างรุ่นแคชที่แตกต่างกันสองรุ่น - โหมดเดสก์ท็อปและโหมดเซิร์ฟเวอร์ รายการนี้ในเมนู SeaTools เรียกว่า Performance Mode (PM) และสามารถรับค่าได้สองค่า - เปิด (โหมดเดสก์ท็อป) และปิด (โหมดเซิร์ฟเวอร์) ความแตกต่างระหว่างสองโหมดนี้เป็นซอฟต์แวร์ล้วนๆ - ในกรณีของโหมดเดสก์ท็อป แคชของฮาร์ดไดรฟ์จะถูกแบ่งออกเป็นเซ็กเมนต์จำนวนคงที่ซึ่งมีขนาดคงที่ (เท่ากัน) จากนั้นจะถูกใช้เพื่อแคชการเข้าถึงการอ่านและเขียน นอกจากนี้ ในรายการเมนูแยกต่างหาก ผู้ใช้ยังสามารถกำหนดจำนวนเซ็กเมนต์ได้ด้วยตัวเอง (จัดการการแบ่งเซ็กเมนต์แคช): ตัวอย่างเช่น ป้อนค่าอื่นแทนค่าเริ่มต้น 32 เซ็กเมนต์ (ในกรณีนี้ ปริมาณของแต่ละเซ็กเมนต์จะลดลง ตามสัดส่วน)

ในกรณีของโหมดเซิร์ฟเวอร์ คุณสามารถกำหนดเซ็กเมนต์บัฟเฟอร์ (ดิสก์แคช) แบบไดนามิก (ใหม่) โดยเปลี่ยนขนาดและหมายเลข ไมโครโปรเซสเซอร์ (และเฟิร์มแวร์) ของดิสก์จะปรับจำนวน (และความจุ) ของส่วนหน่วยความจำแคชให้เหมาะสมแบบไดนามิกโดยขึ้นอยู่กับคำสั่งที่ได้รับสำหรับการดำเนินการบนดิสก์

จากนั้นเราพบว่าการใช้ไดรฟ์ Seagate Cheetah ใหม่ในโหมด "เดสก์ท็อป" (โดยมีการแบ่งส่วนเริ่มต้นคงที่ 32 ส่วน) แทนการใช้ "เซิร์ฟเวอร์" เริ่มต้นที่มีการแบ่งส่วนแบบไดนามิกสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของดิสก์ได้เล็กน้อยในงานจำนวนหนึ่งโดยทั่วไปมากขึ้น สำหรับคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปหรือเซิร์ฟเวอร์สื่อ ยิ่งกว่านั้นบางครั้งการเพิ่มขึ้นนี้อาจสูงถึง 30-100% (!) ขึ้นอยู่กับประเภทของงานและรุ่นของดิสก์แม้ว่าโดยเฉลี่ยแล้วจะอยู่ที่ประมาณ 30% ซึ่งคุณเห็นว่าก็ไม่เลวเช่นกัน งานดังกล่าว ได้แก่ งานประจำของเดสก์ท็อปพีซี (การทดสอบ WinBench, PCmark, H2bench), การอ่านและการคัดลอกไฟล์, การจัดเรียงข้อมูล ในขณะเดียวกันในแอปพลิเคชันเซิร์ฟเวอร์เพียงอย่างเดียวประสิทธิภาพของไดรฟ์แทบจะไม่ลดลงเลย (หากลดลงก็ไม่มีนัยสำคัญ) อย่างไรก็ตาม เราสามารถสังเกตเห็นประโยชน์ที่เห็นได้ชัดเจนจากการใช้โหมดเดสก์ท็อปบนไดรฟ์ Cheetah 10K.7 เท่านั้น ในขณะที่ Cheetah 15K.4 พี่สาวของ Cheetah 15K.4 กลับกลายเป็นว่าแทบไม่สนใจว่าจะใช้โหมดใดกับแอปพลิเคชันบนเดสก์ท็อป

ด้วยความพยายามที่จะเข้าใจเพิ่มเติมว่าการแบ่งส่วนแคชของฮาร์ดไดรฟ์เหล่านี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานในแอปพลิเคชันต่างๆ อย่างไร และโหมดการแบ่งส่วนใด (จำนวนส่วนหน่วยความจำ) ที่เป็นประโยชน์มากกว่าเมื่อทำงานบางอย่าง ฉันได้ตรวจสอบผลกระทบของจำนวนส่วนแคชที่มีต่อประสิทธิภาพของ Seagate Cheetah ขับเคลื่อน 15K.4 ในช่วงค่าที่หลากหลาย - ตั้งแต่ 4 ถึง 128 ส่วน (4, 8, 16, 32, 64 และ 128) ผลลัพธ์ของการศึกษาเหล่านี้จะถูกนำเสนอให้คุณทราบในการทบทวนในส่วนนี้ ฉันอยากจะเน้นย้ำว่าผลลัพธ์เหล่านี้น่าสนใจไม่เพียงแต่สำหรับไดรฟ์รุ่นนี้เท่านั้น (หรือไดรฟ์ Seagate SCSI โดยทั่วไป) - การแบ่งส่วนหน่วยความจำแคชและการเลือกจำนวนเซ็กเมนต์เป็นหนึ่งในส่วนหลักของการเพิ่มประสิทธิภาพเฟิร์มแวร์ รวมถึงไดรฟ์เดสก์ท็อปที่มี อินเทอร์เฟซ ATA ซึ่งขณะนี้มีบัฟเฟอร์ขนาด 8 MB เป็นหลักด้วย ดังนั้น ผลลัพธ์ประสิทธิภาพของไดรฟ์ที่อธิบายไว้ในบทความนี้ในงานต่างๆ ขึ้นอยู่กับการแบ่งส่วนของหน่วยความจำแคชจึงเกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมไดรฟ์ ATA บนเดสก์ท็อปด้วย และเนื่องจากวิธีการทดสอบได้อธิบายไว้ในส่วนแรกแล้ว เรามาดูผลลัพธ์โดยตรงกันดีกว่า

อย่างไรก็ตาม ก่อนที่จะพูดถึงผลลัพธ์ เรามาดูการออกแบบและการทำงานของส่วนหน่วยความจำแคชของไดรฟ์ Seagate Cheetah 15K.4 ให้ละเอียดยิ่งขึ้น เพื่อให้เข้าใจสิ่งที่เรากำลังพูดถึงได้ดียิ่งขึ้น จากแปดเมกะไบต์สำหรับหน่วยความจำแคชเอง (นั่นคือสำหรับการดำเนินการแคช) มี 7077 KB ที่นี่ (ส่วนที่เหลือคือพื้นที่ให้บริการ) พื้นที่นี้แบ่งออกเป็นส่วนตรรกะ (เลือกโหมดหน้า 08h, ไบต์ 13) ซึ่งใช้สำหรับการอ่านและเขียนข้อมูล (สำหรับการดำเนินการฟังก์ชั่นอ่านล่วงหน้าจากจานและการเขียนแบบขี้เกียจลงบนพื้นผิวดิสก์) ในการเข้าถึงข้อมูลบนแผ่นแม่เหล็ก ส่วนต่างๆ จะใช้การกำหนดที่อยู่แบบลอจิคัลของบล็อกไดรฟ์ ดิสก์ในซีรีส์นี้รองรับเซ็กเมนต์แคชสูงสุด 64 เซ็กเมนต์ โดยความยาวของแต่ละเซ็กเมนต์เท่ากับจำนวนเซกเตอร์ดิสก์ทั้งหมด เห็นได้ชัดว่าจำนวนหน่วยความจำแคชที่มีอยู่มีการกระจายเท่าๆ กันระหว่างเซ็กเมนต์ ดังนั้น หากมี 32 เซ็กเมนต์ ขนาดของแต่ละเซ็กเมนต์จะอยู่ที่ประมาณ 220 KB ด้วยการแบ่งเซ็กเมนต์แบบไดนามิก (ในโหมด PM=ปิด) จำนวนเซ็กเมนต์สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยฮาร์ดไดรฟ์โดยอัตโนมัติ ขึ้นอยู่กับลำดับคำสั่งจากโฮสต์

แอปพลิเคชันเซิร์ฟเวอร์และเดสก์ท็อปต้องการการดำเนินการแคชที่แตกต่างจากดิสก์เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะจัดเตรียมการกำหนดค่าเดียวเพื่อให้ทำงานเหล่านี้ได้ดีที่สุด จากข้อมูลของ Seagate แอปพลิเคชันเดสก์ท็อปจำเป็นต้องกำหนดค่าแคชให้ตอบสนองต่อคำขอซ้ำๆ อย่างรวดเร็วสำหรับข้อมูลส่วนเล็กๆ จำนวนมาก โดยไม่เกิดความล่าช้าในการอ่านล่วงหน้าของกลุ่มข้อมูลที่อยู่ติดกัน ในทางกลับกัน ในแอปพลิเคชันฝั่งเซิร์ฟเวอร์ แคชจะต้องได้รับการกำหนดค่าเพื่อรองรับข้อมูลลำดับจำนวนมากในคำขอที่ไม่เกิดซ้ำ ในกรณีนี้ ความสามารถของแคชในการจัดเก็บข้อมูลเพิ่มเติมจากส่วนที่ต่อเนื่องกันเมื่ออ่านล่วงหน้ามีความสำคัญมากกว่า ดังนั้น สำหรับโหมดเดสก์ท็อป ผู้ผลิตแนะนำให้ใช้ 32 เซ็กเมนต์ (Cheetah เวอร์ชันแรกๆ ใช้ 16 เซ็กเมนต์) และสำหรับโหมดเซิร์ฟเวอร์ จำนวนเซ็กเมนต์ที่ปรับเปลี่ยนได้เริ่มต้นจากเพียงสามเซ็กเมนต์สำหรับแคชทั้งหมด แม้ว่าจะเพิ่มขึ้นระหว่างการดำเนินการก็ตาม ในการทดลองของเราเกี่ยวกับอิทธิพลของจำนวนเซ็กเมนต์ต่อประสิทธิภาพในการใช้งานต่างๆ เราจะจำกัดตัวเองให้อยู่ในช่วงจาก 4 เซ็กเมนต์ถึง 64 เซ็กเมนต์ และในการทดสอบเราจะ "รัน" ดิสก์ด้วย 128 เซ็กเมนต์ที่ติดตั้งใน SeaTools โปรแกรมระดับองค์กร (โปรแกรมไม่ได้ระบุว่าไม่อนุญาตให้ใช้จำนวนเซ็กเมนต์ในดิสก์นี้)

ผลการทดสอบพารามิเตอร์ทางกายภาพ

ไม่มีประโยชน์ในการแสดงกราฟความเร็วในการอ่านเชิงเส้นสำหรับจำนวนเซ็กเมนต์หน่วยความจำแคชที่แตกต่างกัน - กราฟเหล่านี้เหมือนกัน แต่จากความเร็วของอินเทอร์เฟซ Ultra320 SCSI ที่วัดโดยการทดสอบเราสามารถสังเกตเห็นภาพที่น่าสนใจมาก: ด้วย 64 ส่วนบางโปรแกรมเริ่มกำหนดความเร็วของอินเทอร์เฟซอย่างไม่ถูกต้องโดยลดลงมากกว่าลำดับความสำคัญ

จากเวลาการเข้าถึงโดยเฉลี่ยที่วัดได้ ความแตกต่างระหว่างจำนวนส่วนต่างๆ ของส่วนหน่วยความจำแคชจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น - เมื่อการแบ่งส่วนลดลง เวลาการเข้าถึงการอ่านโดยเฉลี่ยที่วัดภายใต้ Windows จะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย และการอ่านที่ดีขึ้นอย่างมากจะถูกสังเกตในโหมด PM=off แม้ว่า อาจเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าจำนวนนั้นมีน้อยมากหรือในทางกลับกันมีขนาดใหญ่มากตามข้อมูลเหล่านี้เป็นเรื่องยาก เป็นไปได้ว่าในกรณีนี้ดิสก์จะเริ่มเพิกเฉยต่อการดึงข้อมูลล่วงหน้าเมื่ออ่านเพื่อหลีกเลี่ยงความล่าช้าเพิ่มเติม

คุณสามารถลองตัดสินประสิทธิภาพของอัลกอริธึมการเขียนแบบขี้เกียจของเฟิร์มแวร์ดิสก์และการแคชข้อมูลที่เขียนในบัฟเฟอร์ไดรฟ์โดยวิธีที่ระบบปฏิบัติการวัดเวลาการเข้าถึงโดยเฉลี่ยเมื่อเขียนสัมพันธ์กับการอ่านลดลงเมื่อเปิดใช้งานแคชการเขียนกลับของไดรฟ์ ( มันเปิดใช้งานอยู่เสมอในการทดสอบของเรา) ในการทำเช่นนี้เรามักจะใช้ผลลัพธ์ของการทดสอบ C"T H2benchW แต่คราวนี้เราจะเสริมภาพด้วยการทดสอบในโปรแกรม IOmeter ซึ่งเป็นรูปแบบการอ่านและการเขียนที่ใช้การเข้าถึงแบบสุ่ม 100% ในบล็อกขนาด 512 ไบต์ ด้วยความลึกของคิวคำขอหน่วย (แน่นอนว่าคุณไม่ควรคิดว่าเวลาในการเข้าถึงการเขียนโดยเฉลี่ยในสองไดอะแกรมด้านล่างสะท้อนถึงสิ่งนี้จริง ๆ ทางกายภาพลักษณะของไดรฟ์! นี่เป็นเพียงพารามิเตอร์ที่วัดโดยทางโปรแกรมโดยใช้การทดสอบ ซึ่งสามารถตัดสินประสิทธิภาพของแคชการเขียนในดิสก์บัฟเฟอร์ เวลาเข้าถึงการเขียนโดยเฉลี่ยตามจริงที่ประกาศโดยผู้ผลิตสำหรับ Cheetah 15K.4 คือ 4.0+2.0=6.0 ms) โดยวิธีการที่คาดว่าจะมีคำถามฉันทราบว่าในกรณีนี้ (นั่นคือเมื่อเปิดใช้งานการเขียนแบบเลื่อนออกไปบนดิสก์) ไดรฟ์จะรายงานไปยังโฮสต์เกี่ยวกับความสำเร็จของคำสั่งเขียน (สถานะ GOOD) ทันทีที่พวกเขา ถูกเขียนลงในหน่วยความจำแคช ไม่ใช่เขียนลงในสื่อแม่เหล็กโดยตรง นี่เป็นสาเหตุที่ทำให้ค่าเวลาเข้าถึงการเขียนเฉลี่ยที่วัดจากภายนอกมีค่าต่ำกว่าค่าพารามิเตอร์ที่คล้ายกันเมื่ออ่าน

จากผลการทดสอบเหล่านี้ มีการพึ่งพาอย่างชัดเจนของประสิทธิภาพของการบันทึกแคชแบบสุ่มของบล็อกข้อมูลขนาดเล็กตามจำนวนส่วนของแคช - ยิ่งมีเซ็กเมนต์มากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น ด้วยการแบ่งสี่ส่วน ประสิทธิภาพจะลดลงอย่างรวดเร็ว และเวลาการเข้าถึงการเขียนโดยเฉลี่ยจะเพิ่มขึ้นจนเกือบเป็นค่าที่อ่านได้ และใน “โหมดเซิร์ฟเวอร์” จำนวนเซ็กเมนต์ในกรณีนี้จะใกล้เคียงกับ 32 อย่างเห็นได้ชัด กรณีของเซ็กเมนต์ 64 และ “128” นั้นเหมือนกันโดยสิ้นเชิง ซึ่งยืนยันข้อจำกัดของซอฟต์แวร์ที่ระดับ 64 เซ็กเมนต์จากด้านบน

เป็นที่น่าสนใจว่าการทดสอบ IOmeter ในรูปแบบที่ง่ายที่สุดสำหรับการเข้าถึงแบบสุ่มในบล็อกขนาด 512 ไบต์ให้ค่าเดียวกันทุกประการเมื่อเขียนเหมือนกับการทดสอบ C"T H2BenchW (ด้วยความแม่นยำหนึ่งในร้อยของมิลลิวินาทีอย่างแท้จริง) ในขณะที่อ่าน IOmeter แสดงผลลัพธ์ที่สูงเกินจริงเล็กน้อยในช่วงการแบ่งส่วนทุกอย่าง - อาจแตกต่าง 0.1-0.19 มิลลิวินาทีกับการทดสอบเวลาเข้าถึงแบบสุ่มอื่นๆ ในขณะที่อ่านเนื่องจากเหตุผล "ภายใน" บางประการสำหรับ IOmeter (หรือขนาดบล็อกเป็น 512 ไบต์ แทนที่จะเป็น 0 ไบต์ ตามที่จำเป็นสำหรับการวัดดังกล่าว) อย่างไรก็ตาม ผลการอ่านค่า IOmeter เกือบจะตรงกับผลการทดสอบดิสก์ของโปรแกรม AIDA32

ประสิทธิภาพการใช้งาน

มาดูการทดสอบประสิทธิภาพของไดรฟ์ในแอปพลิเคชันกันดีกว่า ก่อนอื่นเรามาดูกันว่าดิสก์ได้รับการปรับให้เหมาะกับการทำงานแบบมัลติเธรดได้ดีเพียงใด เมื่อต้องการทำเช่นนี้ โดยปกติแล้วฉันใช้การทดสอบในโปรแกรม NBench 2.4 โดยที่ไฟล์ 100 MB จะถูกเขียนลงดิสก์และอ่านจากเธรดพร้อมกันหลายเธรด

แผนภาพนี้ช่วยให้เราสามารถตัดสินประสิทธิภาพของอัลกอริธึมการเขียนแบบขี้เกียจแบบมัลติเธรดสำหรับฮาร์ดไดรฟ์ในเงื่อนไขจริง (และไม่ใช่การสังเคราะห์เช่นเดียวกับในแผนภาพที่มีเวลาเข้าถึงโดยเฉลี่ย) เมื่อระบบปฏิบัติการทำงานกับไฟล์ ความเป็นผู้นำของไดรฟ์ Maxtor SCSI ทั้งสองเมื่อบันทึกด้วยการสตรีมหลายรายการพร้อมกันนั้นไม่ต้องสงสัยเลยอย่างไรก็ตามด้วย Chita เราได้เห็นสิ่งที่ดีที่สุดแล้วในพื้นที่ระหว่าง 8 ถึง 16 ส่วนในขณะที่ค่าที่สูงขึ้นและต่ำลงความเร็วของดิสก์ในสิ่งเหล่านี้ งานลดลง สำหรับโหมดเซิร์ฟเวอร์ จำนวนเซ็กเมนต์คือ 32 (มีความแม่นยำดี :)) และเซ็กเมนต์ "128" จริงๆ แล้วคือ 64

เมื่อพูดถึงการอ่านแบบมัลติเธรด สถานการณ์ของไดรฟ์ Seagate จะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเปรียบเทียบกับไดรฟ์ Maxtor สำหรับอิทธิพลของการแบ่งส่วนเช่นเดียวกับการบันทึกเราสังเกตเห็นว่าใกล้กับ 8 ส่วนที่เหมาะสมที่สุด (ระหว่างการบันทึกนั้นใกล้กับ 16 ส่วน) และด้วยการแบ่งส่วนที่สูงมาก (64) ความเร็วของดิสก์จะลดลงอย่างมาก (เช่นเดียวกับการบันทึก ) . เป็นเรื่องน่ายินดีที่โหมดเซิร์ฟเวอร์ที่นี่ "ตรวจสอบตลาดโฮสต์" และเปลี่ยนการแบ่งส่วนจาก 32 เมื่อเขียนเป็น ~8 เมื่ออ่าน

ตอนนี้เรามาดูกันว่าดิสก์ทำงานอย่างไรในการทดสอบ Disk WinMark 99 "เก่า" แต่ยังคงได้รับความนิยมจากแพ็คเกจ WinBench 99 ฉันขอเตือนคุณว่าเราทำการทดสอบเหล่านี้ไม่เพียง แต่สำหรับ "จุดเริ่มต้น" เท่านั้น แต่ยังสำหรับ "กลาง" ด้วย (ใน เงื่อนไขของวอลุ่ม) สื่อฟิสิคัลสำหรับสองระบบไฟล์ และไดอะแกรมแสดงผลลัพธ์โดยเฉลี่ย แน่นอนว่าการทดสอบเหล่านี้ไม่ใช่ "โปรไฟล์" สำหรับไดรฟ์ SCSI และในการนำเสนอผลลัพธ์ที่นี่ เราค่อนข้างจะยกย่องการทดสอบและสำหรับผู้ที่คุ้นเคยกับการตัดสินความเร็วของดิสก์โดยใช้การทดสอบ WinBench 99 เพื่อเป็นการ "ปลอบใจ" โปรดทราบว่าการทดสอบเหล่านี้จะแสดงให้เราเห็นด้วยความมั่นใจในระดับหนึ่งว่าประสิทธิภาพของไดรฟ์ระดับองค์กรเหล่านี้เป็นอย่างไรเมื่อทำงานตามปกติของคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป

เห็นได้ชัดว่ามีการแบ่งส่วนที่เหมาะสมที่สุดที่นี่ และด้วยเซ็กเมนต์จำนวนเล็กน้อย ดิสก์จึงดูไม่แสดงออก และด้วย 32 เซ็กเมนต์ จึงดูดีที่สุด (บางทีนี่อาจเป็นสาเหตุที่นักพัฒนา Seagate "เปลี่ยน" การตั้งค่าโหมดเดสก์ท็อปเริ่มต้นจาก 16 เป็น 32 เซ็กเมนต์ ). อย่างไรก็ตาม สำหรับงานในโหมดเซิร์ฟเวอร์ในสำนักงาน (ธุรกิจ) การแบ่งส่วนจะไม่เหมาะสมทั้งหมด ในขณะที่สำหรับมืออาชีพ (ระดับไฮเอนด์) การแบ่งส่วนประสิทธิภาพการทำงานนั้นมีมากกว่าการปรับให้เหมาะสม โดยมีประสิทธิภาพเหนือกว่าอย่างเห็นได้ชัด แม้แต่การแบ่งส่วน "ถาวร" ที่เหมาะสมที่สุดก็ตาม เห็นได้ชัดว่าในระหว่างการทดสอบนั้นมีการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับโฟลว์คำสั่งและด้วยเหตุนี้จึงได้รับประสิทธิภาพโดยรวมที่เพิ่มขึ้น

น่าเสียดายที่การเพิ่มประสิทธิภาพดังกล่าว “ในระหว่างการทดสอบ” ไม่ได้รับการสังเกตสำหรับการทดสอบที่ซับซ้อน “ติดตาม” ล่าสุดที่ประเมินประสิทธิภาพของดิสก์ “เดสก์ท็อป” ในแพ็คเกจ PCMakr04 และ C"T H2BenchW

ใน "แทร็กกิจกรรม" ทั้งสอง (หรือมากกว่า 10 รายการ) ความฉลาดของโหมดเซิร์ฟเวอร์นั้นด้อยกว่าการแบ่งส่วนคงที่ที่เหมาะสมที่สุดอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งสำหรับ PCmark04 จะมีประมาณ 8 ส่วน และสำหรับ H2benchW - 16 ส่วน

สำหรับการทดสอบทั้งสองนี้ ส่วนหน่วยความจำแคช 4 ส่วนกลายเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์อย่างมาก และ 64 ส่วนด้วย และเป็นการยากที่จะบอกว่าส่วนใดที่มีความสำคัญมากกว่าในการเลือกโหมดเซิร์ฟเวอร์ในกรณีนี้

ตรงกันข้ามกับการทดสอบแบบสังเคราะห์ (แม้ว่าจะคล้ายกับความเป็นจริงมาก) แต่ก็มีการทดสอบความเร็วดิสก์ "จริง" อย่างสมบูรณ์ด้วยไฟล์ชั่วคราวของโปรแกรม Adobe Photoshop ที่นี่สถานการณ์มีความโปร่งใสมากขึ้น - ยิ่งมีกลุ่มมากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น! และโหมดเซิร์ฟเวอร์เกือบจะ "จับ" สิ่งนี้ได้โดยใช้ 32 ส่วนในการทำงาน (แม้ว่า 64 จะดีกว่าเล็กน้อยก็ตาม)

การทดสอบใน Intel Iometer

มาดูงานที่เป็นเรื่องปกติมากขึ้นสำหรับโปรไฟล์การใช้งานไดรฟ์ SCSI - การทำงานของเซิร์ฟเวอร์ต่างๆ (ฐานข้อมูล, ไฟล์เซิร์ฟเวอร์, เว็บเซิร์ฟเวอร์) และเวิร์กสเตชันตามรูปแบบที่สอดคล้องกันในโปรแกรม Intel IOmeter เวอร์ชัน 2003.5.10

Maxtor ประสบความสำเร็จมากที่สุดในการจำลองเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูลและสำหรับ Seagate การใช้โหมดเซิร์ฟเวอร์นั้นทำกำไรได้มากที่สุดแม้ว่าโดยพื้นฐานแล้วส่วนหลังจะใกล้เคียงกับ 32 เซ็กเมนต์ถาวรมาก (ประมาณ 220 KB ต่อเซ็กเมนต์) การแบ่งส่วนน้อยลงหรือมากกว่าในกรณีนี้กลับกลายเป็นว่าแย่ลง อย่างไรก็ตาม รูปแบบนี้ง่ายเกินไปในแง่ของประเภทของคำขอ มาดูกันว่าเกิดอะไรขึ้นกับรูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น

เมื่อจำลองไฟล์เซิร์ฟเวอร์ การแบ่งส่วนแบบปรับได้จะกลับมาเป็นผู้นำอีกครั้ง แม้ว่าความล่าช้าที่ตามมาด้วย 16 ส่วนถาวรนั้นไม่มีนัยสำคัญ (32 ส่วนนั้นแย่กว่าเล็กน้อยที่นี่ แม้ว่าจะค่อนข้างคุ้มค่าก็ตาม) ด้วยการแบ่งส่วนเล็ก ๆ จะสังเกตเห็นการเสื่อมสภาพในคิวคำสั่งขนาดใหญ่และด้วยคิวที่มีขนาดใหญ่เกินไป (64) โดยทั่วไปคิวใด ๆ จึงมีข้อห้าม - เห็นได้ชัดว่าในกรณีนี้ขนาดของเซกเตอร์แคชมีขนาดเล็กเกินไป (น้อยกว่า 111 KB นั่นคือเพียง 220 บล็อกบนสื่อ) เพื่อแคชปริมาณข้อมูลที่ยอมรับได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในที่สุด สำหรับเว็บเซิร์ฟเวอร์ เราจะเห็นภาพที่น่าสนใจยิ่งขึ้น - ด้วยคิวคำสั่งที่ไม่ใช่หน่วย โหมดเซิร์ฟเวอร์จะเทียบเท่ากัน ใครก็ได้ระดับการแบ่งส่วน ยกเว้น 64 แม้ว่าในระดับเดียวจะดีกว่าคนอื่นๆ เล็กน้อยก็ตาม

จากผลการหาค่าเฉลี่ยทางเรขาคณิตของการโหลดเซิร์ฟเวอร์ที่แสดงด้านบนตามรูปแบบและคิวคำขอ (โดยไม่มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่วงน้ำหนัก) เราพบว่าการแบ่งส่วนข้อมูลแบบปรับได้นั้นดีที่สุดสำหรับงานดังกล่าว แม้ว่าเซ็กเมนต์คงที่ 32 เซ็กเมนต์จะล่าช้ากว่าเล็กน้อย และ 16 เซ็กเมนต์โดยรวมก็ดูดีเช่นกัน โดยทั่วไปแล้วทางเลือกของ Seagate นั้นค่อนข้างเข้าใจได้

สำหรับรูปแบบ “เวิร์คสเตชั่น” นั้น โหมดเซิร์ฟเวอร์ดีที่สุดอย่างชัดเจน

และค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการแบ่งส่วนคงที่อยู่ที่ระดับ 16 ส่วน

ตอนนี้ - รูปแบบของเราสำหรับ IOmeter ซึ่งมีความใกล้เคียงกับเดสก์ท็อปพีซีมากขึ้น แม้ว่าจะบ่งบอกถึงไดรฟ์ระดับองค์กรอย่างแน่นอน เนื่องจากแม้แต่ในระบบ "มืออาชีพเชิงลึก" ฮาร์ดไดรฟ์ก็อ่านและเขียนไฟล์ขนาดใหญ่และเล็กซึ่งมีส่วนแบ่งอย่างมาก และบางครั้งก็คัดลอกไฟล์ด้วย และเนื่องจากลักษณะของการเรียกในรูปแบบเหล่านี้ในรูปแบบเหล่านี้ในการทดสอบ IOmeter (ที่ที่อยู่สุ่มภายในไดรฟ์ข้อมูลดิสก์ทั้งหมด) เป็นเรื่องปกติสำหรับระบบระดับเซิร์ฟเวอร์ ความสำคัญของรูปแบบเหล่านี้สำหรับดิสก์ที่กำลังศึกษาจึงสูงกว่า

การอ่านไฟล์ขนาดใหญ่จะดีกว่าอีกครั้งในโหมดเซิร์ฟเวอร์ ยกเว้นความล้มเหลวที่ไม่สามารถเข้าใจได้ที่ QD=4 อย่างไรก็ตาม เซ็กเมนต์ขนาดใหญ่จำนวนเล็กน้อยจะดีกว่าดิสก์ในการดำเนินการเหล่านี้อย่างชัดเจน (ซึ่งโดยหลักการแล้ว สามารถคาดเดาได้และสอดคล้องกับผลลัพธ์ของการอ่านไฟล์แบบมัลติเธรดอย่างดีเยี่ยม ดูด้านบน)

ประปราย บันทึกในทางตรงกันข้ามไฟล์ขนาดใหญ่ยังคงยากเกินไปสำหรับความชาญฉลาดของโหมดเซิร์ฟเวอร์และที่นี่ผลกำไรมากกว่าที่จะมีการแบ่งส่วนคงที่ที่ระดับ 8-16 ส่วนเช่นเดียวกับการบันทึกไฟล์แบบมัลติเธรดดูด้านบน เราทราบแยกกันว่าการแบ่งส่วนแคชขนาดใหญ่ - ที่ระดับ 64 ส่วน - เป็นอันตรายอย่างมากในการดำเนินการเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับการดำเนินการอ่านไฟล์ขนาดเล็กที่มีการร้องขอจำนวนมาก:

ฉันคิดว่านี่คือสิ่งที่โหมดเซิร์ฟเวอร์ใช้ในการเลือกโหมดการปรับตัว - กราฟของพวกเขาคล้ายกันมาก

ในเวลาเดียวกันเมื่อเขียนไฟล์ขนาดเล็กไปยังที่อยู่แบบสุ่ม 64 ส่วนจะล้มเหลวอีกครั้งและโหมดเซิร์ฟเวอร์ที่นี่ด้อยกว่าการแบ่งส่วนคงที่ด้วยระดับ 8-16 ส่วนต่อแคชแม้ว่าความพยายามของโหมดเซิร์ฟเวอร์ในการใช้การตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดจะมองเห็นได้ (เท่านั้น มี 32-64 เซ็กเมนต์ต่อคิว 64 โชคร้ายเกิดขึ้น ;))

การคัดลอกไฟล์ขนาดใหญ่ถือเป็นความล้มเหลวอย่างชัดเจนของโหมดเซิร์ฟเวอร์! เห็นได้ชัดว่ามีผลกำไรมากกว่าในการแบ่งกลุ่มด้วยระดับ 16 (ซึ่งเหมาะสมที่สุดเนื่องจาก 8 และ 32 นั้นแย่กว่าในคิว 4)

สำหรับการคัดลอกไฟล์ขนาดเล็ก 8-16-32 เซ็กเมนต์เกือบจะเทียบเท่ากันที่นี่ ซึ่งมีประสิทธิภาพเหนือกว่า 64 เซ็กเมนต์ (ผิดปกติพอสมควร) และโหมดเซิร์ฟเวอร์ก็ค่อนข้างแปลกเล็กน้อย

จากผลลัพธ์ของการเฉลี่ยทางเรขาคณิตของข้อมูลสำหรับการอ่าน การเขียน และการคัดลอกไฟล์ขนาดใหญ่และเล็กแบบสุ่ม เราพบว่าผลลัพธ์โดยเฉลี่ยที่ดีที่สุดนั้นได้มาจากการแบ่งเซ็กเมนต์คงที่โดยมีระดับเพียง 4 เซ็กเมนต์ต่อแคช (นั่นคือ ขนาดเซ็กเมนต์ของ มากกว่า 1.5 MB!) ในขณะที่ 8 และ 16 เซ็กเมนต์นั้นเทียบเท่ากันโดยประมาณและเกือบจะไม่อยู่หลัง 4 เซ็กเมนต์ แต่มี 64 เซ็กเมนต์ที่มีข้อห้ามอย่างชัดเจน โดยเฉลี่ยแล้วโหมดเซิร์ฟเวอร์แบบปรับเปลี่ยนได้นั้นด้อยกว่าการแบ่งส่วนอย่างต่อเนื่องเพียงเล็กน้อยเท่านั้น โดยแทบไม่ถือว่าสูญเสียไปหนึ่งเปอร์เซ็นต์เลย

ยังคงเป็นที่น่าสังเกตว่าเมื่อจำลองการจัดเรียงข้อมูลเราจะสังเกตเห็นความเท่าเทียมกันโดยประมาณของการแบ่งส่วนคงที่ทุกระดับและข้อได้เปรียบเล็กน้อยของโหมดเซิร์ฟเวอร์ (โดย 1%)

และในรูปแบบของการสตรีมการอ่าน-เขียนในบล็อกขนาดใหญ่และเล็ก การใช้เซ็กเมนต์จำนวนเล็กน้อยจะมีข้อได้เปรียบมากกว่าเล็กน้อย แม้ว่าความแตกต่างในประสิทธิภาพของการกำหนดค่าหน่วยความจำแคชที่นี่ก็ผิดปกติพอสมควร แต่ก็เป็นชีวจิต

ข้อสรุป

หลังจากทำการศึกษาโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับอิทธิพลของการแบ่งส่วนหน่วยความจำแคชต่อประสิทธิภาพของไดรฟ์ Seagate Cheetah 15K.4 ในงานต่าง ๆ ในส่วนที่สองของการตรวจสอบของเรา ฉันอยากจะทราบว่านักพัฒนาไม่ได้ไม่มีเหตุผล เรียกว่าโหมดแคชตามที่พวกเขาเรียก: ในโหมดเซิร์ฟเวอร์ การแบ่งส่วนมักจะถูกปรับหน่วยความจำแคชสำหรับงานที่กำลังดำเนินการ และบางครั้งก็นำไปสู่ผลลัพธ์ที่ดีมาก - โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงาน "หนัก" รวมถึงรูปแบบเซิร์ฟเวอร์ใน Intel IOmeter และการทดสอบ High-End Disk WinMark 99 และการอ่านบล็อกขนาดเล็กแบบสุ่มทั่วทั้งดิสก์... อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งที่การเลือกระดับการแบ่งส่วนแคชในโหมดเซิร์ฟเวอร์กลับกลายเป็นว่าไม่เหมาะสม (และต้องมีการทำงานเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงเกณฑ์ในการวิเคราะห์ โฟลว์คำสั่งโฮสต์) จากนั้นโหมดเดสก์ท็อปจะออกมาข้างหน้าด้วยการแบ่งส่วนคงที่ที่ระดับ 8, 16 หรือ 32 ส่วนต่อแคช ยิ่งไปกว่านั้น ขึ้นอยู่กับประเภทของงาน บางครั้งการใช้ 16 และ 32 จะทำกำไรได้มากกว่าและบางครั้ง - 8 หรือ 4 ส่วนหน่วยความจำเท่านั้น! ในบรรดาอย่างหลัง ได้แก่ การอ่านและเขียนแบบมัลติเธรด (ทั้งแบบสุ่มและตามลำดับ) การทดสอบ "ติดตาม" เช่น PCMark04 และการสตรีมงานด้วยการอ่านและเขียนพร้อมกัน แม้ว่า "สารสังเคราะห์" สำหรับการเข้าถึงการเขียนแบบสุ่มจะแสดงอย่างชัดเจนว่าประสิทธิภาพของการเขียนล่าช้า (ไปยังที่อยู่แบบสุ่ม) ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อจำนวนเซ็กเมนต์ลดลง นั่นคือมีการต่อสู้กันระหว่างสองเทรนด์ - และด้วยเหตุนี้โดยเฉลี่ยแล้วการใช้ 16 หรือ 32 เซ็กเมนต์ต่อบัฟเฟอร์ 8 MB โดยเฉลี่ยจะมีประสิทธิภาพมากกว่า เมื่อเพิ่มขนาดบัฟเฟอร์เป็นสองเท่า เราสามารถคาดการณ์ได้ว่าการรักษาจำนวนเซ็กเมนต์ไว้ที่ 16-32 จะทำกำไรได้มากกว่า แต่เมื่อเพิ่มความจุของแต่ละเซ็กเมนต์ตามสัดส่วน ประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยของไดรฟ์จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เห็นได้ชัดว่าแม้แต่การแบ่งส่วนแคชที่มี 64 ส่วนซึ่งปัจจุบันไม่มีประสิทธิภาพในงานส่วนใหญ่ก็อาจมีประโยชน์มากเมื่อขนาดบัฟเฟอร์เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ในขณะที่การใช้ 4 หรือ 8 ส่วนในกรณีนี้ก็จะไม่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ข้อสรุปเหล่านี้ยังขึ้นอยู่กับสิ่งที่บล็อกระบบปฏิบัติการและแอพพลิเคชั่นที่ต้องการทำงานกับไดรฟ์ และขนาดไฟล์ที่ใช้ ค่อนข้างเป็นไปได้ว่าเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง การแบ่งส่วนแคชที่เหมาะสมที่สุดอาจเปลี่ยนไปในทิศทางเดียวหรืออีกทิศทางหนึ่ง เราหวังว่า Seagate จะประสบความสำเร็จในการปรับ "ความฉลาด" ของโหมดเซิร์ฟเวอร์ให้เหมาะสม ซึ่งในระดับหนึ่งจะทำให้ "การพึ่งพาระบบ" และ "การพึ่งพางาน" ราบรื่นขึ้นได้ด้วยการเรียนรู้วิธีเลือกการแบ่งส่วนที่เหมาะสมที่สุดโดยขึ้นอยู่กับโฟลว์ ของคำสั่งโฮสต์

การเลือกฮาร์ดไดรฟ์สำหรับพีซีถือเป็นงานที่สำคัญมาก ท้ายที่สุดแล้ว ที่นี่เป็นที่เก็บข้อมูลหลักสำหรับทั้งข้อมูลที่เป็นทางการและข้อมูลส่วนบุคคลของคุณ ในเนื้อหานี้เราจะพูดถึงลักษณะสำคัญของ HDD ที่คุณควรใส่ใจเมื่อซื้อไดรฟ์แบบแม่เหล็ก

การแนะนำ

เมื่อซื้อคอมพิวเตอร์ ผู้ใช้จำนวนมากมักจะมุ่งความสนใจไปที่คุณลักษณะของส่วนประกอบต่างๆ เช่น จอภาพ โปรเซสเซอร์ และการ์ดแสดงผล และส่วนประกอบที่สำคัญของพีซีทุกเครื่องเช่นฮาร์ดไดรฟ์ (ในคำสแลงของคอมพิวเตอร์ - ฮาร์ดไดรฟ์) ผู้ซื้อมักจะซื้อโดยพิจารณาจากปริมาณของมันเท่านั้นโดยแทบไม่ละเลยพารามิเตอร์ที่สำคัญอื่น ๆ อย่างไรก็ตามควรจำไว้ว่าแนวทางที่มีความสามารถในการเลือกฮาร์ดไดรฟ์เป็นหนึ่งในการรับประกันความสะดวกสบายในระหว่างการทำงานต่อที่คอมพิวเตอร์รวมถึงการประหยัดเงินซึ่งเรามักถูกจำกัดด้วย

ฮาร์ดไดรฟ์หรือฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ (HDD) เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลหลักในคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ ซึ่งไม่เพียงแต่จัดเก็บข้อมูลที่ผู้ใช้ต้องการเท่านั้น รวมถึงภาพยนตร์ เกม ภาพถ่าย เพลง แต่ยังรวมถึงระบบปฏิบัติการด้วย ทุกอย่างที่ติดตั้งโปรแกรม ดังนั้นหากพูดอย่างเคร่งครัดการเลือกฮาร์ดไดรฟ์สำหรับคอมพิวเตอร์ควรได้รับการปฏิบัติด้วยความเอาใจใส่ โปรดจำไว้ว่าหากองค์ประกอบพีซีใด ๆ ล้มเหลว สามารถเปลี่ยนใหม่ได้ จุดลบเพียงอย่างเดียวในสถานการณ์นี้คือต้นทุนทางการเงินเพิ่มเติมในการซ่อมแซมหรือซื้อชิ้นส่วนใหม่ แต่ความล้มเหลวของฮาร์ดไดรฟ์ นอกเหนือจากค่าใช้จ่ายที่ไม่คาดคิด ยังอาจทำให้ข้อมูลทั้งหมดของคุณสูญหายได้ เช่นเดียวกับความจำเป็นในการติดตั้งระบบปฏิบัติการใหม่และโปรแกรมที่จำเป็นทั้งหมด วัตถุประสงค์หลักของบทความนี้คือการช่วยให้ผู้ใช้พีซีมือใหม่เลือกรุ่นฮาร์ดไดรฟ์ที่ตรงตามข้อกำหนดที่ "ผู้ใช้" เฉพาะสำหรับคอมพิวเตอร์ของตนได้ดีที่สุด

ก่อนอื่นคุณควรตัดสินใจอย่างชัดเจนว่าจะติดตั้งฮาร์ดไดรฟ์ในอุปกรณ์คอมพิวเตอร์เครื่องใดและคุณวางแผนที่จะใช้อุปกรณ์นี้เพื่อวัตถุประสงค์ใด จากงานที่พบบ่อยที่สุดเราสามารถแบ่งงานออกเป็นหลายกลุ่มได้ตามเงื่อนไข:

• คอมพิวเตอร์พกพาสำหรับงานทั่วไป (ทำงานกับเอกสาร ท่องเวิลด์ไวด์เว็บ ประมวลผลข้อมูล และทำงานกับโปรแกรม)
• คอมพิวเตอร์พกพาที่มีประสิทธิภาพสำหรับเกมและงานที่ต้องใช้ทรัพยากรมาก
• คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะสำหรับงานในสำนักงาน
• คอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปที่มีประสิทธิภาพ (ทำงานกับมัลติมีเดีย เกม เสียง วิดีโอ และการประมวลผลภาพ)
• เครื่องเล่นมัลติมีเดียและจัดเก็บข้อมูล
• สำหรับประกอบไดรฟ์ภายนอก (พกพา)

ตามหนึ่งในตัวเลือกที่ระบุไว้สำหรับการใช้คอมพิวเตอร์ของคุณ คุณสามารถเริ่มเลือกรุ่นฮาร์ดไดรฟ์ที่เหมาะสมตามลักษณะของมันได้

ฟอร์มแฟคเตอร์

ฟอร์มแฟคเตอร์คือขนาดทางกายภาพของฮาร์ดไดรฟ์ ปัจจุบัน ไดรฟ์สำหรับคอมพิวเตอร์ที่บ้านส่วนใหญ่มีความกว้าง 2.5 หรือ 3.5 นิ้ว อันแรกซึ่งมีขนาดเล็กกว่านั้นมีไว้สำหรับการติดตั้งในแล็ปท็อปส่วนอันที่สอง - ในยูนิตระบบที่อยู่กับที่ แน่นอนว่าสามารถติดตั้งไดรฟ์ขนาด 2.5 นิ้วในเดสก์ท็อปพีซีได้หากต้องการ

นอกจากนี้ยังมีไดรฟ์แม่เหล็กขนาดเล็กกว่าด้วยขนาด 1.8”, 1” และแม้แต่ 0.85” แต่ฮาร์ดไดรฟ์เหล่านี้พบได้น้อยกว่ามากและมุ่งเป้าไปที่อุปกรณ์เฉพาะ เช่น คอมพิวเตอร์ขนาดกะทัดรัดพิเศษ (UMPC) กล้องดิจิตอล PDA และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ส่วนประกอบขนาดและน้ำหนักเล็กมีความสำคัญมาก เราจะไม่พูดถึงพวกเขาในเนื้อหานี้

ยิ่งไดรฟ์มีขนาดเล็กเท่าไรก็ยิ่งเบาและต้องใช้พลังงานในการทำงานน้อยลงเท่านั้น ดังนั้นฮาร์ดไดรฟ์ที่มีฟอร์มแฟคเตอร์ 2.5 นิ้วจึงได้แทนที่ไดรฟ์ภายนอกรุ่น 3.5 นิ้วเกือบทั้งหมด ท้ายที่สุดแล้ว ไดรฟ์ภายนอกขนาดใหญ่จำเป็นต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมจากเต้ารับไฟฟ้าในการทำงาน ในขณะที่น้องชายพอใจกับพลังงานจากพอร์ต USB เท่านั้น ดังนั้นหากคุณตัดสินใจที่จะประกอบไดรฟ์แบบพกพาด้วยตัวเอง ควรใช้ HDD ขนาด 2.5 นิ้วเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ นี่จะเป็นโซลูชันที่เบากว่าและกะทัดรัดกว่า และคุณไม่จำเป็นต้องพกพาแหล่งจ่ายไฟติดตัวไปด้วย

สำหรับการติดตั้งไดรฟ์ขนาด 2.5 นิ้วในยูนิตระบบที่อยู่กับที่ โซลูชันนี้ดูคลุมเครือ ทำไม อ่านต่อ

ความจุ

หนึ่งในคุณสมบัติหลักของไดรฟ์ใด ๆ (ในกรณีนี้ฮาร์ดไดรฟ์ก็ไม่มีข้อยกเว้น) คือความจุ (หรือปริมาตร) ซึ่งปัจจุบันในบางรุ่นมีความจุถึงสี่เทราไบต์แล้ว (หนึ่งเทราไบต์มี 1,024 GB) เมื่อ 5 ปีที่แล้ว ปริมาณดังกล่าวอาจดูยอดเยี่ยม แต่ระบบปฏิบัติการในปัจจุบัน ซอฟต์แวร์ที่ทันสมัย ​​วิดีโอและภาพถ่ายความละเอียดสูง รวมถึงวิดีโอเกมคอมพิวเตอร์สามมิติที่มี "น้ำหนัก" ที่ค่อนข้างสำคัญต้องใช้ฮาร์ดขนาดใหญ่ ความจุของไดรฟ์ ดังนั้น เกมสมัยใหม่บางเกมจึงต้องการพื้นที่ว่างบนฮาร์ดไดรฟ์ของคุณ 12 หรือมากกว่านั้นเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง และภาพยนตร์ HD ความยาวหนึ่งชั่วโมงครึ่งอาจต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลมากกว่า 20 GB

ปัจจุบัน ความจุของสื่อแม่เหล็กขนาด 2.5 นิ้วมีตั้งแต่ 160 GB ถึง 1.5 TB (ขนาดทั่วไปที่สุดคือ 250 GB, 320 GB, 500 GB, 750 GB และ 1 TB) ดิสก์ขนาด 3.5 นิ้วสำหรับเดสก์ท็อปมีความจุมากกว่าและสามารถจัดเก็บข้อมูลได้ตั้งแต่ 160 GB ถึง 4 TB (ขนาดทั่วไปที่สุดคือ 320 GB, 500 GB, 1 TB, 2 TB และ 3 TB)

เมื่อเลือกความจุของ HDD ให้พิจารณารายละเอียดที่สำคัญอย่างหนึ่ง - ยิ่งความจุของฮาร์ดไดรฟ์มากขึ้น ราคาพื้นที่จัดเก็บข้อมูล 1 GB ก็จะยิ่งต่ำลง ตัวอย่างเช่นฮาร์ดไดรฟ์เดสก์ท็อปขนาด 320 GB มีราคา 1,600 รูเบิล 500 GB - 1,650 รูเบิลและ 1 TB - 1,950 รูเบิล เราคำนวณ: ในกรณีแรกต้นทุนการจัดเก็บข้อมูลหนึ่งกิกะไบต์คือ 5 รูเบิล (1600/320 = 5) ในส่วนที่สอง - 3.3 รูเบิลและในส่วนที่สาม - 1.95 รูเบิล แน่นอนว่าสถิติดังกล่าวไม่ได้หมายความว่าจำเป็นต้องซื้อดิสก์ความจุขนาดใหญ่มาก แต่ในตัวอย่างนี้ ชัดเจนมากว่าไม่แนะนำให้ซื้อดิสก์ขนาด 320 GB

หากคุณวางแผนที่จะใช้คอมพิวเตอร์เพื่อแก้ไขปัญหาในสำนักงานเป็นหลัก ฮาร์ดไดรฟ์ที่มีความจุ 250 - 320 GB หรือน้อยกว่านั้นก็จะมากเกินพอสำหรับคุณ เว้นแต่แน่นอนว่าจะต้องมีพื้นที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่ ที่เก็บเอกสารบนคอมพิวเตอร์ ดังที่เราได้กล่าวไว้ข้างต้น การซื้อฮาร์ดไดรฟ์ที่มีความจุต่ำกว่า 500 GB นั้นไม่ได้ผลกำไร ประหยัดตั้งแต่ 50 ถึง 200 รูเบิล ส่งผลให้คุณมีต้นทุนการจัดเก็บข้อมูลที่สูงมากถึงหนึ่งกิกะไบต์ นอกจากนี้ ข้อเท็จจริงนี้ใช้กับไดรฟ์ของทั้งสองฟอร์มแฟคเตอร์

คุณต้องการสร้างพีซีสำหรับเล่นเกมหรือมัลติมีเดียสำหรับการทำงานกับกราฟิกและวิดีโอ คุณวางแผนที่จะดาวน์โหลดภาพยนตร์และอัลบั้มเพลงใหม่ลงในฮาร์ดไดรฟ์ของคุณในปริมาณมากหรือไม่? เป็นการดีกว่าถ้าเลือกฮาร์ดไดรฟ์ที่มีความจุอย่างน้อย 1 TB สำหรับเดสก์ท็อปพีซีและอย่างน้อย 750 GB สำหรับมือถือ แต่แน่นอนว่าการคำนวณความจุฮาร์ดไดรฟ์ขั้นสุดท้ายจะต้องตรงตามความต้องการเฉพาะของผู้ใช้ และในกรณีนี้เราจะให้คำแนะนำเท่านั้น

แยกกันเป็นที่น่าสังเกตว่าระบบจัดเก็บข้อมูล (NAS) และเครื่องเล่นมัลติมีเดียที่ได้รับความนิยม ตามกฎแล้ว อุปกรณ์ดังกล่าวจะติดตั้งไดรฟ์ขนาดใหญ่ 3.5 นิ้ว โดยควรมีความจุอย่างน้อย 2 TB ท้ายที่สุดแล้วอุปกรณ์เหล่านี้มุ่งเน้นไปที่การจัดเก็บข้อมูลจำนวนมากซึ่งหมายความว่าฮาร์ดไดรฟ์ที่ติดตั้งจะต้องมีความจุโดยมีราคาต่ำสุดสำหรับการจัดเก็บข้อมูล 1 GB

เรขาคณิตของดิสก์ แผ่นเสียง และความหนาแน่นในการบันทึก

เมื่อเลือกฮาร์ดไดรฟ์คุณไม่ควรมุ่งเน้นเฉพาะความจุรวมแบบสุ่มสี่สุ่มห้าตามหลักการ "ยิ่งมากยิ่งดี" มีคุณสมบัติที่สำคัญอื่น ๆ ได้แก่ : ความหนาแน่นในการบันทึกและจำนวนจานที่ใช้ ท้ายที่สุดแล้ว ไม่เพียงแต่ปริมาณของฮาร์ดไดรฟ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเร็วในการเขียน/อ่านข้อมูลโดยตรงด้วย ขึ้นอยู่กับปัจจัยเหล่านี้

เรามาพูดนอกเรื่องเล็กน้อยแล้วพูดสองสามคำเกี่ยวกับคุณสมบัติการออกแบบของฮาร์ดไดรฟ์สมัยใหม่ ข้อมูลจะถูกบันทึกไว้บนจานอะลูมิเนียมหรือแก้ว เรียกว่าจาน ซึ่งเคลือบด้วยฟิล์มแม่เหล็กไฟฟ้า หัวอ่านที่อยู่บนวงเล็บกำหนดตำแหน่งแบบหมุนพิเศษ ซึ่งบางครั้งเรียกว่า "แขนโยก" มีหน้าที่รับผิดชอบในการเขียนและอ่านข้อมูลจากรางที่มีศูนย์กลางร่วมนับพันที่อยู่บนพื้นผิวของแผ่นเปลือกโลก ขั้นตอนนี้เกิดขึ้นโดยไม่มีการสัมผัสโดยตรง (เชิงกล) ระหว่างดิสก์และส่วนหัว (อยู่ห่างจากกันประมาณ 7-10 นาโนเมตร) ซึ่งช่วยป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นและอายุการใช้งานที่ยาวนานของอุปกรณ์ แต่ละจานมีสองพื้นผิวการทำงานและเสิร์ฟด้วยสองหัว (ด้านละหนึ่งอัน)

ในการสร้างพื้นที่ที่อยู่ พื้นผิวของดิสก์แม่เหล็กจะแบ่งออกเป็นพื้นที่วงกลมจำนวนมากที่เรียกว่าแทร็ก ในทางกลับกันแทร็กจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนเท่า ๆ กัน - เซกเตอร์ เนื่องจากโครงสร้างวงแหวนนี้ รูปทรงของแผ่นเปลือกโลกหรือเส้นผ่านศูนย์กลางค่อนข้างจะส่งผลต่อความเร็วในการอ่านและเขียนข้อมูล

ใกล้กับขอบด้านนอกของดิสก์มากขึ้น แทร็กมีรัศมีที่ใหญ่กว่า (ยาวกว่า) และรองรับเซกเตอร์จำนวนมากขึ้น ซึ่งหมายถึงข้อมูลที่อุปกรณ์สามารถอ่านได้มากขึ้นในการปฏิวัติครั้งเดียว ดังนั้นบนแทร็กด้านนอกของดิสก์ ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลจึงสูงกว่า เนื่องจากหัวอ่านในพื้นที่นี้ครอบคลุมระยะทางในช่วงเวลาหนึ่งมากกว่าบนแทร็กด้านในซึ่งอยู่ใกล้กับศูนย์กลางมากขึ้น ดังนั้นดิสก์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.5 นิ้วจึงมีประสิทธิภาพสูงกว่าดิสก์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5 นิ้ว

ฮาร์ดไดรฟ์สามารถบรรจุจานได้หลายแผ่นในคราวเดียว ซึ่งแต่ละจานสามารถจัดเก็บข้อมูลได้สูงสุดจำนวนหนึ่ง สิ่งนี้จะกำหนดความหนาแน่นในการบันทึก โดยวัดเป็นกิกะบิตต่อตารางนิ้ว (Gbit/in2) หรือกิกะไบต์ต่อแผ่น (GB) ยิ่งค่านี้มากขึ้น ข้อมูลก็จะยิ่งถูกวางบนแทร็กเดียวมากขึ้น และการบันทึกจะเร็วขึ้น รวมถึงการอ่านอาร์เรย์ข้อมูลในภายหลัง (โดยไม่คำนึงถึงความเร็วของการหมุนของดิสก์)

ปริมาตรรวมของฮาร์ดไดรฟ์คือผลรวมของความจุของเพลตแต่ละแผ่นที่วางอยู่ในนั้น ตัวอย่างเช่น ไดรฟ์เชิงพาณิชย์ตัวแรกที่มีความจุ 1,000 GB (1TB) ซึ่งปรากฏในปี 2550 มีเพลตมากถึง 5 เพลต โดยแต่ละเพลตมีความหนาแน่น 200 GB แต่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีไม่ได้หยุดนิ่ง และในปี 2554 ด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยีการบันทึกแนวตั้งฉาก ฮิตาชิจึงได้เปิดตัวแผ่นเสียงขนาด 1 TB ตัวแรกซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในฮาร์ดไดรฟ์ความจุสูงสมัยใหม่

การลดจำนวนจานในฮาร์ดไดรฟ์มีข้อดีที่สำคัญหลายประการ:

• ลดเวลาในการอ่านข้อมูล
• ลดการใช้พลังงานและการสร้างความร้อน
• เพิ่มความน่าเชื่อถือและความทนทานต่อข้อผิดพลาด
• ลดน้ำหนักและความหนา
• การลดต้นทุน

ทุกวันนี้ในตลาดคอมพิวเตอร์มีฮาร์ดไดรฟ์รุ่นต่างๆ ที่ใช้จานที่มีความหนาแน่นในการบันทึกต่างกันไปพร้อมกัน ซึ่งหมายความว่าฮาร์ดไดรฟ์ที่มีปริมาตรเท่ากันสามารถมีจำนวนแผ่นที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงได้ หากคุณกำลังมองหาโซลูชันที่มีประสิทธิภาพสูงสุด ควรเลือก HDD ที่มีแผ่นแม่เหล็กจำนวนน้อยที่สุดและมีความหนาแน่นในการบันทึกสูง แต่ปัญหาคือแทบจะไม่มีร้านคอมพิวเตอร์เลยคุณจะไม่พบค่าของพารามิเตอร์ที่อธิบายไว้ข้างต้นในคำอธิบายลักษณะของดิสก์ นอกจากนี้ข้อมูลนี้มักไม่มีให้แม้แต่ในเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของผู้ผลิตก็ตาม เป็นผลให้สำหรับผู้ใช้ทั่วไปทั่วไปคุณสมบัติเหล่านี้ไม่ได้ชี้ขาดเสมอไปเมื่อเลือกฮาร์ดไดรฟ์เนื่องจากไม่สามารถเข้าถึงได้ อย่างไรก็ตามก่อนที่จะซื้อเราขอแนะนำให้คุณค้นหาค่าของพารามิเตอร์เหล่านี้อย่างแน่นอนซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถเลือกฮาร์ดไดรฟ์ที่มีคุณสมบัติขั้นสูงและทันสมัยที่สุดได้

ความเร็วแกนหมุน

ประสิทธิภาพของฮาร์ดไดรฟ์โดยตรงไม่เพียงขึ้นอยู่กับความหนาแน่นในการบันทึกเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความเร็วในการหมุนของดิสก์แม่เหล็กที่อยู่ในนั้นด้วย เพลตทั้งหมดที่อยู่ในฮาร์ดไดรฟ์จะถูกยึดเข้ากับแกนภายในอย่างแน่นหนา เรียกว่าสปินเดิล และหมุนเป็นยูนิตเดียว ยิ่งจานหมุนเร็วเท่าไรก็ยิ่งมีเซกเตอร์ที่ต้องอ่านเร็วขึ้นเท่านั้น

ในคอมพิวเตอร์ที่บ้านแบบอยู่กับที่ จะใช้ฮาร์ดไดรฟ์รุ่นที่มีความเร็วการทำงาน 5400, 5900, 7200 หรือ 10,000 รอบต่อนาที หน่วยที่มีความเร็วแกนหมุน 5,400 รอบต่อนาทีมักจะเงียบกว่าและสร้างความร้อนน้อยกว่าคู่แข่งที่มีความเร็วสูง ฮาร์ดไดรฟ์ที่มีความเร็วสูงกว่าจะมีประสิทธิภาพดีกว่า แต่ก็สิ้นเปลืองพลังงานมากกว่าเช่นกัน

สำหรับพีซีในสำนักงานทั่วไป ไดรฟ์ที่มีความเร็วแกนหมุน 5400 รอบต่อนาทีก็เพียงพอแล้ว นอกจากนี้ดิสก์ดังกล่าวยังเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งในเครื่องเล่นมัลติมีเดียหรือการจัดเก็บข้อมูลซึ่งมีบทบาทสำคัญในความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลไม่มากนัก แต่โดยการลดการใช้พลังงานและการกระจายความร้อน

ในกรณีอื่นๆ โดยส่วนใหญ่จะใช้ดิสก์ที่มีความเร็วการหมุนจานที่ 7200 รอบต่อนาที สิ่งนี้ใช้ได้กับคอมพิวเตอร์ทั้งระดับกลางและระดับสูง การใช้ HDD ที่ความเร็วการหมุน 10,000 รอบต่อนาทีนั้นค่อนข้างหายากเนื่องจากฮาร์ดไดรฟ์รุ่นดังกล่าวมีเสียงดังมากและมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงในการจัดเก็บข้อมูลหนึ่งกิกะไบต์ นอกจากนี้ เมื่อเร็ว ๆ นี้ ผู้ใช้นิยมใช้ไดรฟ์โซลิดสเตตมากขึ้นแทนที่จะเป็นดิสก์แม่เหล็กประสิทธิภาพสูง

ในภาคเคลื่อนที่ซึ่งมีไดรฟ์ขนาด 2.5 นิ้ว ความเร็วสปินเดิลที่พบบ่อยที่สุดคือ 5400 รอบต่อนาที ไม่น่าแปลกใจเนื่องจากการใช้พลังงานต่ำและการให้ความร้อนของชิ้นส่วนต่ำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุปกรณ์พกพา แต่เราไม่ได้ลืมเกี่ยวกับเจ้าของแล็ปท็อปที่มีประสิทธิภาพ - มีรุ่นให้เลือกมากมายในตลาดด้วยความเร็วการหมุน 7200 รอบต่อนาทีและแม้แต่ตัวแทนของตระกูล VelociRaptor หลายคนด้วยความเร็วการหมุน 10,000 รอบต่อนาที แม้ว่าความเป็นไปได้ในการใช้งานรุ่นหลังแม้ในพีซีพกพาที่ทรงพลังที่สุดก็เป็นที่น่าสงสัยอย่างมาก ในความเห็นของเรา หากคุณต้องการติดตั้งระบบย่อยของดิสก์ที่เร็วมาก ควรใส่ใจกับไดรฟ์โซลิดสเทตจะดีกว่า

อินเตอร์เฟซการเชื่อมต่อ

ฮาร์ดไดรฟ์ทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่ที่ทันสมัยเกือบทั้งหมดเชื่อมต่อกับเมนบอร์ดคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลโดยใช้อินเทอร์เฟซ SATA (Serial ATA) หากคุณมีคอมพิวเตอร์เครื่องเก่ามาก คุณสามารถเชื่อมต่อโดยใช้อินเทอร์เฟซ PATA (IDE) แบบขนานได้ แต่โปรดจำไว้ว่าฮาร์ดไดรฟ์ดังกล่าวในร้านค้าทุกวันนี้มีน้อยมากเนื่องจากการผลิตของพวกเขาหยุดลงเกือบทั้งหมด

สำหรับอินเทอร์เฟซ SATA ในตลาดมีตัวเลือกไดรฟ์ 2 ตัว: เชื่อมต่อผ่านบัส SATA II หรือ SATA III ในตัวเลือกแรก อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดระหว่างดิสก์และ RAM สามารถเป็น 300 MB/s (แบนด์วิดท์บัสสูงสุด 3 Gbit/s) และในวินาที - 600 MB/s (แบนด์วิดท์บัสสูงสุด 6 Gbit/s) ). เป็นที่น่าสังเกตว่าอินเทอร์เฟซ SATA III มีการปรับปรุงการจัดการพลังงานเล็กน้อย

ในทางปฏิบัติ แบนด์วิดท์ของอินเทอร์เฟซ SATA II นั้นเพียงพอสำหรับฮาร์ดไดรฟ์แบบคลาสสิก ท้ายที่สุดแล้ว แม้แต่รุ่น HDD ที่มีประสิทธิผลสูงสุดก็มีความเร็วในการอ่านข้อมูลจากเพลตที่แทบจะเกิน 200 MB/s อีกประการหนึ่งคือไดรฟ์โซลิดสเตตซึ่งข้อมูลไม่ได้เก็บไว้บนแผ่นแม่เหล็ก แต่อยู่ในหน่วยความจำแฟลชซึ่งมีความเร็วในการอ่านสูงกว่าหลายเท่าและสามารถเข้าถึงค่าได้มากกว่า 500 MB/s

ควรสังเกตว่าอินเทอร์เฟซ SATA ทุกรุ่นรักษาความเข้ากันได้ในระดับโปรโตคอลการแลกเปลี่ยน ตัวเชื่อมต่อ และสายเคเบิล นั่นคือฮาร์ดไดรฟ์ที่มีอินเทอร์เฟซ SATA III สามารถเชื่อมต่อกับเมนบอร์ดได้อย่างง่ายดายผ่านตัวเชื่อมต่อ SATA I แม้ว่าปริมาณงานดิสก์สูงสุดจะถูกจำกัดอยู่ที่ความสามารถของการแก้ไขรุ่นเก่าและจะเป็น 150 MB/s

หน่วยความจำบัฟเฟอร์ (แคช)

หน่วยความจำบัฟเฟอร์เป็นหน่วยความจำระดับกลางที่รวดเร็ว (โดยปกติจะเป็น RAM ประเภทมาตรฐาน) ที่ช่วยปรับระดับ (ปรับให้เรียบ) ความแตกต่างระหว่างความเร็วในการอ่าน เขียน และถ่ายโอนข้อมูลผ่านอินเทอร์เฟซข้อมูลระหว่างการทำงานของดิสก์ แคชของฮาร์ดไดรฟ์สามารถใช้เพื่อจัดเก็บข้อมูลที่อ่านครั้งล่าสุด แต่ยังไม่ได้ถ่ายโอนเพื่อการประมวลผล หรือข้อมูลที่อาจถูกร้องขออีกครั้ง

ในส่วนก่อนหน้านี้ เราได้สังเกตความแตกต่างระหว่างประสิทธิภาพของฮาร์ดไดรฟ์และแบนด์วิธของอินเทอร์เฟซแล้ว ข้อเท็จจริงนี้เองที่กำหนดความจำเป็นในการจัดเก็บข้อมูลการขนส่งในฮาร์ดไดรฟ์สมัยใหม่ ดังนั้นในขณะที่ข้อมูลกำลังเขียนหรืออ่านจากแผ่นแม่เหล็ก ระบบสามารถใช้ข้อมูลที่เก็บไว้ในแคชตามความต้องการโดยไม่ต้องรอ

ขนาดของคลิปบอร์ดบนฮาร์ดไดรฟ์สมัยใหม่ที่ผลิตในฟอร์มแฟคเตอร์ 2.5” อาจเป็น 8, 16, 32 หรือ 64 MB รุ่นพี่ขนาด 3.5 นิ้วมีหน่วยความจำบัฟเฟอร์สูงสุด 128 MB ในภาคอุปกรณ์เคลื่อนที่ ดิสก์ที่พบบ่อยที่สุดคือแคช 8 และ 16 MB ในบรรดาฮาร์ดไดรฟ์เดสก์ท็อป ขนาดบัฟเฟอร์ที่พบบ่อยที่สุดคือ 32 และ 64 MB

ตามทฤษฎีแล้ว แคชที่ใหญ่กว่าควรให้ดิสก์มีประสิทธิภาพที่ดีกว่า แต่ในทางปฏิบัติสิ่งนี้ไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป มีการทำงานของดิสก์หลายอย่างซึ่งคลิปบอร์ดแทบไม่มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของฮาร์ดไดรฟ์ ตัวอย่างเช่น สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่ออ่านข้อมูลตามลำดับจากพื้นผิวของเพลต หรือเมื่อทำงานกับไฟล์ขนาดใหญ่ นอกจากนี้ประสิทธิภาพของแคชยังได้รับผลกระทบจากอัลกอริธึมที่สามารถป้องกันข้อผิดพลาดเมื่อทำงานกับบัฟเฟอร์ และที่นี่ดิสก์ที่มีแคชเล็กกว่า แต่มีอัลกอริธึมขั้นสูงสำหรับการทำงานของมันอาจมีประสิทธิผลมากกว่าคู่แข่งที่มีคลิปบอร์ดใหญ่กว่า

ดังนั้นจึงไม่มีเหตุผลที่จะไล่ตามจำนวนหน่วยความจำบัฟเฟอร์สูงสุด ยิ่งไปกว่านั้น หากคุณต้องการจ่ายเงินมากเกินไปสำหรับความจุแคชขนาดใหญ่ นอกจากนี้ผู้ผลิตเองก็พยายามจัดเตรียมผลิตภัณฑ์ของตนด้วยขนาดแคชที่มีประสิทธิภาพสูงสุดโดยพิจารณาจากคลาสและลักษณะของดิสก์บางรุ่น

ลักษณะอื่นๆ

สุดท้ายนี้ เรามาดูคุณลักษณะที่เหลือบางส่วนที่คุณอาจเห็นในคำอธิบายฮาร์ดไดรฟ์กันดีกว่า

ความน่าเชื่อถือหรือเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว ( MTBF) - ระยะเวลาการทำงานโดยเฉลี่ยของฮาร์ดไดรฟ์ก่อนเกิดความล้มเหลวครั้งแรกหรือจำเป็นต้องซ่อมแซม โดยปกติจะวัดเป็นชั่วโมง พารามิเตอร์นี้มีความสำคัญมากสำหรับดิสก์ที่ใช้ในสถานีเซิร์ฟเวอร์หรือพื้นที่จัดเก็บไฟล์ รวมถึงเป็นส่วนหนึ่งของอาร์เรย์ RAID ตามกฎแล้ว ไดรฟ์แม่เหล็กแบบพิเศษจะมีเวลาทำงานโดยเฉลี่ย 800,000 ถึง 1,000,000 ชั่วโมง (เช่น ไดรฟ์ซีรีส์ RED จาก WD หรือซีรีส์ Constellation จาก Seagate)

ระดับเสียงรบกวน - เสียงรบกวนที่เกิดจากองค์ประกอบของฮาร์ดไดรฟ์ระหว่างการทำงาน วัดเป็นเดซิเบล (dB) ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเสียงรบกวนที่เกิดขึ้นเมื่อวางตำแหน่งหัว (เสียงแตก) และเสียงจากการหมุนของแกนหมุน (เสียงกรอบแกรบ) ตามกฎแล้ว ยิ่งความเร็วของสปินเดิลต่ำลง ฮาร์ดไดรฟ์ก็จะยิ่งทำงานเงียบลงเท่านั้น ฮาร์ดไดรฟ์สามารถเรียกได้ว่าเงียบหากระดับเสียงต่ำกว่า 26 เดซิเบล

การใช้พลังงาน - พารามิเตอร์ที่สำคัญสำหรับไดรฟ์ที่ติดตั้งในอุปกรณ์พกพาซึ่งมีค่าอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนาน การกระจายความร้อนของฮาร์ดไดรฟ์ยังขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานโดยตรงซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับพีซีแบบพกพาเช่นกัน ตามกฎแล้วผู้ผลิตจะระบุระดับการใช้พลังงานบนฝาครอบดิสก์ แต่คุณไม่ควรเชื่อถือตัวเลขเหล่านี้แบบสุ่มสี่สุ่มห้า บ่อยครั้งที่สิ่งเหล่านี้อยู่ห่างไกลจากความเป็นจริง ดังนั้นหากคุณต้องการทราบการใช้พลังงานของไดรฟ์รุ่นใดรุ่นหนึ่งจริงๆ ควรค้นหาผลการทดสอบอิสระทางอินเทอร์เน็ตจะดีกว่า

เวลาในการเข้าถึงแบบสุ่ม - เวลาเฉลี่ยที่ใช้ในการวางหัวอ่านดิสก์เหนือพื้นที่ใดก็ได้ของแผ่นแม่เหล็ก วัดเป็นมิลลิวินาที พารามิเตอร์ที่สำคัญมากที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของฮาร์ดไดรฟ์โดยรวม ยิ่งเวลากำหนดตำแหน่งสั้นลง ข้อมูลจะถูกเขียนลงหรืออ่านจากดิสก์ก็จะเร็วขึ้นเท่านั้น สามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 2.5 ms (สำหรับไดรฟ์เซิร์ฟเวอร์บางรุ่น) ถึง 14 ms โดยเฉลี่ยแล้ว สำหรับดิสก์สมัยใหม่สำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล พารามิเตอร์นี้จะอยู่ในช่วง 7 ถึง 11 ms แม้ว่าจะมีโมเดลที่เร็วมากเช่น WD Velociraptor ที่มีเวลาเข้าถึงแบบสุ่มเฉลี่ย 3.6 มิลลิวินาที

บทสรุป

โดยสรุป ฉันอยากจะพูดสักสองสามคำเกี่ยวกับไดรฟ์แม่เหล็กไฮบริด (SSHD) ที่ได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น อุปกรณ์ประเภทนี้จะรวมฮาร์ดไดรฟ์ปกติ (HDD) และโซลิดสเตตไดรฟ์ขนาดเล็ก (SSD) ซึ่งทำหน้าที่เป็นหน่วยความจำแคชเพิ่มเติม ดังนั้นนักพัฒนาจึงพยายามใช้ข้อดีหลักของเทคโนโลยีทั้งสองร่วมกัน - ความจุขนาดใหญ่ของแผ่นแม่เหล็กและความเร็วของหน่วยความจำแฟลช ในขณะเดียวกัน ราคาของไฮบริดไดรฟ์ก็ต่ำกว่า SSD รุ่นใหม่มากและสูงกว่า HDD ทั่วไปเล็กน้อย

แม้จะมีคำสัญญาของเทคโนโลยีนี้ แต่ในปัจจุบันไดรฟ์ SSHD นั้นมีการนำเสนอได้ไม่ดีนักในตลาดฮาร์ดไดรฟ์โดยมีเพียงรุ่นจำนวนเล็กน้อยเท่านั้นในรูปแบบ 2.5 นิ้ว Seagate มีบทบาทมากที่สุดในกลุ่มนี้ แม้ว่าคู่แข่งอย่าง Western Digital (WD) และ Toshiba ก็ได้นำเสนอโซลูชั่นไฮบริดของตนแล้วก็ตาม ทั้งหมดนี้ทำให้เกิดความหวังว่าตลาดฮาร์ดไดรฟ์ SSHD จะพัฒนาขึ้น และในไม่ช้าเราจะได้เห็นอุปกรณ์ดังกล่าวรุ่นใหม่ลดราคา ไม่เพียงแต่สำหรับคอมพิวเตอร์พกพาเท่านั้น แต่ยังสำหรับเดสก์ท็อปพีซีด้วย

นี่เป็นการสรุปการตรวจสอบของเราโดยเราได้ตรวจสอบคุณสมบัติหลักทั้งหมดของฮาร์ดไดรฟ์คอมพิวเตอร์ เราหวังว่าจากเนื้อหานี้ คุณจะสามารถเลือกฮาร์ดไดรฟ์เพื่อวัตถุประสงค์ใดก็ได้โดยมีพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดที่สอดคล้องกัน