PCs sind komplizierte Maschinen, die mit Dutzenden kleinerer Komponenten gefüllt sind, die alle zusammenarbeiten. Von Ihrer CPU und GPU bis zu Ihrer Festplatte und Ihrem Arbeitsspeicher muss jedes kleine Teil Ihres Desktop- oder Laptop-PCs zusammenkommen, um Vorgänge ausführen und Anwendungen ausführen zu können. Jeder, der mit PC-Hardware gearbeitet hat, ist mit den wichtigsten Festplattenspezifikationen wie Kapazität, Lese- / Schreibgeschwindigkeit und Plattendrehzahl vertraut. Es gibt jedoch eine weniger bekannte und oft übersehene Funktion, die sich wirklich auf die Geschwindigkeit Ihrer Festplatte auswirken kann: die Größe Ihres Caches. Werfen wir einen kurzen Blick darauf, was Festplattencache ist und wie es funktioniert.
Was ist Festplatten-Cache?
Schnellzugriff
- Was ist Festplatten-Cache?
- Wie funktioniert es?
- Vor und hinterher lesen
- Abenddatenfluss
- Minimierung der Wartezeiten beim Schreiben
- Beschleunigen Sie Ihre Festplatte
- In SSDs zwischenspeichern
- Ein Laufwerk kaufen
Der Festplatten-Cache wird häufig als Festplattenpuffer bezeichnet. Durch diesen Namen wird sein Zweck ein wenig klarer. Es fungiert als temporärer Speicher für die Festplatte, während Daten gelesen und in den permanenten Speicher auf den Platten geschrieben werden.
Sie können sich den Cache einer Festplatte als RAM speziell für die Festplatte vorstellen. Die Analogie passt eigentlich auch sehr gut. Festplatten haben eingebaute Mikrocontroller, die die ein- und ausgehenden Daten wie bei einer CPU steuern und verarbeiten. Der Cache arbeitet mit diesem Controller zusammen, um den Speicher während der Verarbeitung zu speichern.
Sie können es sich auch wie ein Puffer-Video vorstellen. Jeder hat sich mit dem Streamen eines Videos auf einer langsamen Verbindung befasst. Der Videoplayer wartet vor oder während der Wiedergabe, um weitere Daten zu erfassen, damit das Video reibungsloser wiedergegeben werden kann. Der Festplatten-Cache ermöglicht es einer Festplatte, beim Lesen oder Schreiben von Daten dasselbe zu tun.
Wie funktioniert es?
Während die Festplatte Daten liest und schreibt, muss sie diese Daten von den Platten ziehen. Sehr oft arbeitet eine Festplatte wiederholt mit denselben Daten, da die Person, die den Computer verwendet, wahrscheinlich an ein oder zwei Aufgaben gleichzeitig arbeitet. Das Laufwerk speichert Daten, die Sie oder Ihre Programme am häufigsten und zuletzt verwenden, in seinem Cache, sodass Sie sie nicht jedes Mal von den Platten ziehen müssen, wenn diese Daten benötigt werden, und das Laufwerk beschleunigen.
Vor und hinterher lesen
In der Regel nimmt eine Festplatte nicht nur die Daten auf, die sie benötigt. Es liest auch die Daten um ihn herum. Festplatten sind nicht effizient. Das System von sich drehenden Platten und Lese- / Schreibköpfen ist inhärent begrenzt, indem auf physikalisch bewegliche Teile zurückgegriffen wird. Bewegliche Teile sind viel langsamer als rein elektronische. Festplatten versuchen dies durch Vermutungen zu kompensieren.
Wenn ein Benutzer oder ein Programm Daten anfordert, zieht die Festplatte diese Daten und die sie umgebenden Daten auf den Plattenteller und speichert sie alle im Puffer. Da es wahrscheinlich ist, dass die Umgebungsdaten ähnlich sind, fordert das Laufwerk auch bald die Umgebungsdaten an, wenn der Benutzer oder der Prozess, der die Anfangsdaten angefordert hat, diese anfordert.
Abenddatenfluss
Es gibt verschiedene Schritte, um Daten von einer Festplatte abzurufen. Jeder von ihnen braucht Zeit und es kommt selten vor, dass sie synchronisiert werden. Die Übertragung von der Festplatte über SATA erfolgt in der Regel viel schneller, als das Laufwerk Daten auf die Platten lesen und schreiben kann. Der Plattenpuffer wird häufig verwendet, um diesen Datenfluss auszugleichen und den Prozess viel reibungsloser zu gestalten.
Minimierung der Wartezeiten beim Schreiben
Auch hier sind die Festplatten langsam. Sie sind wahrscheinlich der langsamste Teil eines Computers, da sie sich physisch bewegen. Das Schreiben von Daten ist normalerweise besonders schmerzhaft.
Der Cache beschleunigt das Schreiben, indem der Rest des Computers belogen wird. Eine Festplatte nimmt Daten in ihren Cache und beginnt mit dem Schreiben. Anstatt darauf zu warten, alle diese Daten auf die Platten zu schreiben, signalisiert das Laufwerk dem Rest des Computers, dass es alle Daten geschrieben hat. Der Computer sendet entweder weitere Daten oder geht in der Annahme weiter, dass der Vorgang abgeschlossen ist. Auf diese Weise kann der Computer als Ganzes mit der nächsten Aufgabe fortfahren.
Es gibt jedoch einen Nachteil. Während die Festplatte versucht, ihr Versprechen, die Daten zu schreiben, einzuhalten, kann sie diese verlieren. Wenn der Computer plötzlich ausgeschaltet wird, verschwinden alle im Cache gespeicherten Daten, die darauf warten, geschrieben zu werden. Cache ist wie RAM flüchtiger Speicher.
Beschleunigen Sie Ihre Festplatte
Der Cache entspricht nicht direkt einer schnelleren Laufwerksleistung bei einzelnen Aufgaben. Es ist nicht so, als würde sich das Laufwerk tatsächlich schneller bewegen. Mit einem Festplattenpuffer kann eine Festplatte jedoch wesentlich effizienter Multitasks ausführen, und das ist wahrscheinlich etwas, das Sie benötigen.
Es ist selten, dass ein Laufwerk nur eine Funktion ausführt oder nur mit einem Prozess gleichzeitig interagiert. In den meisten Fällen handelt es sich bei festplattenbasierten Festplatten um Speicherlaufwerke in modernen PCs, sodass Betriebssystem- und Anwendungsinstallationen auf Solid-State-Laufwerken verbleiben. Selbst bei diesem einzelnen Auftrag müssen möglicherweise mehrere Programme gleichzeitig auf diesen Speicher zugreifen. Möglicherweise arbeiten Sie sogar aktiv mit zwei oder mehr Dateien von Ihrem Speicherlaufwerk gleichzeitig.
Server sind ein weiterer Bereich, in dem der Cache auf Festplatten sehr wichtig ist. Server-Festplatten werden immer mehrere Dinge tun. Denken Sie an eine Datenbank hinter einer Website. Jedes Mal, wenn ein Benutzer auf dieser Site eine Aktion ausführt, die von der Website gespeichert oder protokolliert werden muss, greift die Site auf die Datenbank zu und schreibt diese. Jedes Mal, wenn jemand diese Website ansieht, liest er aus der Datenbank. Es ist selten, dass die Laufwerke, auf denen diese Datenbank gespeichert ist, nicht mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen.
In SSDs zwischenspeichern
SSDs sind nicht so langsam wie physische Festplatten. Brauchen sie also auch Cache? Kurz gesagt, irgendwie. Die meisten SSDs verwenden ein Cache-System. Während sich der Cache auf Festplatten wie RAM verhält, handelt es sich bei dem Cache auf Solid-State-Laufwerken tatsächlich um DRAM. Es ist viel schneller und hält mit den Laufwerken selbst Schritt.
Auch wenn SSDs viel schneller sind als ihre festplattenbasierten Gegenstücke, hat der Cache dennoch Vorteile. Solid-State-Laufwerke verwenden weiterhin den Cache, um die Laufwerke zu regulieren und einen etwas schnelleren Lese- und Schreibzugriff zu ermöglichen. In der Zwischenzeit verfügen einige SSDs nicht über den integrierten DRAM für den Cache. Das spart Strom, zwingt aber die Laufwerke, dies auf andere Weise zu kompensieren.
Ein Laufwerk kaufen
Cache spielt also offensichtlich eine Rolle. Der Cache ist wahrscheinlich nicht so wichtig wie die primären Laufwerksspezifikationen, aber Sie sollten ihn trotzdem berücksichtigen. Suchen Sie nach größeren Cachegrößen, wenn Ihr Laufwerk wie auf einem Server Multitasking ausführt oder ständig ausgeführt wird. Sie werden den größten Nutzen daraus ziehen. Privatanwender, die ein Speicherlaufwerk suchen, auf das sie nur gelegentlich zugreifen, müssen sich nicht so viele Gedanken darüber machen. Bei Solid-State-Laufwerken sind die Gewässer etwas trüber, aber es lohnt sich immer noch, den Cache in Ihrem Entscheidungsprozess zu berücksichtigen. Andere Faktoren können es jedoch leicht überschatten.
Wenn Sie immer noch auf der Suche nach einer Beschleunigung Ihres Windows 10-PCs sind, lesen Sie hier unsere ausführliche Anleitung.
