ハードドライブキャッシュとは何ですか、そしてそれはどのように機能しますか

PCは複雑なマシンであり、すべてが連携して動作する数十の小さなコンポーネントで構成されています。ハードドライブキャッシュは、ディスクバッファとも呼ばれます。ご存知かもしれませんが、コンピュータのすべての部分が連携して、プロセスの結果に影響を与えます。ハードドライブの効率と状態がコンピュータの原因となる可能性があります。場合に応じて、ゆっくりまたはスムーズに実行します。解決する必要のある多くの問題があります。また、ハードドライブの各部分は、コンピューターをスムーズに実行するために異なる機能を果たします。各部分は個別ですが、デバイスの機能にとって等しく重要であることに注意してください。

PCハードウェアを使用したことがある人なら誰でも、主なハードドライブの仕様に精通しています。容量と同様に、読み取り/書き込み速度、およびプラッター回転速度。ただし、あまり知られていない機能があります。また、ハードドライブの速度、つまりキャッシュのサイズに影響を与える可能性があります。ハードドライブキャッシュとは何か、そしてそれがどのように機能するかを簡単に見てみましょう。

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ハードドライブキャッシュ：

それはあなたのハードドライブディスク上で動作するリテラルバッファであるため。基本的に、回転するプラッタに永続的なストレージノートを同時に書き込むため、ハードドライブに一時メモリを提供して使用しようとします。その名前によって、その目的はもう少し明確になります。プラッタの永続ストレージにデータを読み書きするときに、ハードドライブの一時メモリとして機能します。

キャッシュが存在する理由は、ハードドライブには、データとコンテンツを特定の方法で処理するのに役立つ小型の微細なコントローラーがあるためです。腎臓が体に出入りするものをフィルタリングするのと同じように、ドライブに出入りするものをフィルタリングします。キャッシュは、これらのマイクロコントローラーと連携して一時的にメモリを保持するものです。永久に処理されるからです。ハードドライブのキャッシュは、特にハードドライブ専用のRAMのようなものと考えることができます。

バッファリングビデオのように考えることもできます。誰もが遅い接続でビデオをストリーミングすることに取り組んできました。ビデオプレーヤーは、再生前または再生中にさらにデータを収集するのを待って、ビデオをよりスムーズに再生し続けることができるようにします。ハードドライブキャッシュを使用すると、ハードドライブはデータの読み取りまたは書き込み中に同じことを実行できます。

それはどのように機能しますか：

PCのハードドライブの設計に従って、ディスクはデータの読み取りと書き込みを行います。これを行うには、ディスクがプラッターからデータをプルする必要があります。ほとんどの場合、それぞれのコンピューターのユーザーは、約2つのタスクを同時に実行します。したがって、同じコンピュータのハードドライブは、同じデータ（コマンド）に基づいて繰り返し機能します。ハードドライブがプラッターから同じデータを何度もプルする場合、そのワークロードは不必要に増加します。

これにより、ハードドライブのデータの読み取りまたは書き込みがユーザーの予想よりも遅くなります。ただし、ハードドライブのキャッシュが設定されている場合は、ハードドライブに代わって、頻繁に繰り返されるコマンドが保存されます。したがって、ハードドライブはプレートからデータを頻繁にプルする必要はありません。同じデータがすでにキャッシュに保存されており、ハードドライブよりも高速に処理されます。その結果、データの書き込み/読み取りプロセスの速度が向上します。

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前後を読む：

通常、ハードドライブは必要なデータを取得するだけではありません。また、周囲のデータを読み取ります。ハードドライブは効率的ではありません。プラッターと読み取り/書き込みヘッドを回転させるシステムは、物理的な可動部品に依存することによって本質的に制限されています。可動部品は、完全に電子的な部品よりもはるかに低速です。したがって、ハードドライブは推測によって補正しようとします。

ディスクからの読み取りを実行すると、ディスクアームは先読みと後ろを正しいトラック（またはその近く）に移動し、一定時間後に読み取りヘッドがビットをピックアップし始めます。通常、最初に読み取られるセクターは、オペレーティングシステムによって要求されたセクターではありません。ディスクの組み込みコンピュータは通常、オペレーティングシステムが後で要求した場合に備えて、これらの要求されていないセクターをディスクバッファに保存します。

ユーザーまたはプログラムがデータを要求したとき。次に、ハードドライブはそのデータとその周囲のデータをプラッターにプルし、すべてをバッファーに保存します。周囲のデータが類似している可能性が十分にあるため、ドライブは、初期データを要求したユーザーまたはプロセスもすぐに周囲のデータも要求することに賭けます。

夕方のデータフロー：

ハードドライブからデータを取得するには、さまざまな手順があります。それぞれに時間がかかります。そして、それらが同期することはめったにありません。 SATAを介したハードドライブからの転送は、通常、ドライブがプラッターにデータを読み書きできるよりもはるかに高速に移動します。 SATA（略称 シリアルATアタッチメント ）は、ホストバスアダプタをハードディスクドライブ、オプティカルドライブ、ソリッドステートドライブなどの大容量ストレージデバイスに接続するコンピュータバスインターフェイスです。

とにかく要点に移りますが、私たちは主にディスクバッファを使用して、このデータフローを均等にし、プロセスをはるかに簡単にします。

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書き込み中の待機時間を最小限に抑えます。

繰り返しますが、ハードドライブは遅いです。それらは、物理的な可動部分があるため、おそらくコンピュータの中で最も遅い部分です。通常、データの書き込みは特に苦痛です。

キャッシュは、コンピューターの残りの部分に横になることで、書き込みを高速化するのに役立ちます。システムがデータをキャッシュに書き込むとき、ある時点でそのデータをバッキングストアにも書き込む必要があります。この書き込みのタイミングは、書き込みポリシーと呼ばれるものによって制御されます

ハードドライブはデータをキャッシュに取り込み、書き込みを開始します。そのすべてのデータがプラッタに書き込まれるのを待つ代わりに、ドライブはすべてのデータを書き込んだことをコンピュータの残りの部分に通知します。コンピューターは、プロセスが完了したと信じて、さらにデータを送信し続けるか、先に進みます。いずれにせよ、これにより、コンピューター全体が次のタスクに進むことができます。

ハードドライブはデータを書き込むという約束を果たしようとしていますが、データを失う可能性があります。コンピューターの電源が突然切れた場合。その後、キャッシュに保存されている保留中のデータはすべて消えます。キャッシュは、RAMと同様に、揮発性ストレージです。

ハードドライブをスピードアップ：

キャッシュは、単一のタスクでのドライブのパフォーマンスの高速化と直接同等になるわけではありません。ドライブの動作を高速化できるわけではありません。ディスクバッファがあれば可能です。ただし、ハードドライブをはるかに効率的に動作させることができます。

サーバーは、ハードドライブにキャッシュを配置することが非常に重要なもう1つのスペースです。サーバーのハードドライブは常に複数のことを実行します。 Webサイトの背後にあるデータベースについて考えてみてください。そのサイトのユーザーがWebサイトに保存または記録する必要のあるアクションを完了するたびに、サイトはデータベースにアクセスして書き込みます。誰かがそのウェブサイトを見るたびに、それはデータベースから読み取ります。そのデータベースを格納しているドライブが複数のタスクを同時に実行しないことはめったにありません。

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キャッシュはSSDSです：

SSDキャッシュとは、SSDの一部または全体をキャッシュとして使用する場合です（最小18.6GB）。つまり、SSDキャッシングは、一般にフラッシュキャッシングとも呼ばれます 、 SSDのフラッシュメモリチップに一時データを保存するプロセスです。また、SSDは高速のNANDフラッシュメモリセルを使用するため、データ要求と全体的なコンピューティングパフォーマンスが劇的に高速になります。ほとんどのSSDはキャッシュシステムを利用しています。ハードドライブのキャッシュはRAMのように動作しますが、ソリッドステートドライブのキャッシュは実際にはDRAMです。それははるかに高速で、ドライブ自体と歩調を合わせます。

SSDはディスクベースの対応するものよりもはるかに高速ですが、キャッシュには依然として利点があります。ただし、ストレージの唯一の手段としてSSDをすでに使用している場合は、SSDキャッシングから何も得ることができません。

使用できるSSDキャッシングにはさまざまなタイプがあり、それぞれさまざまな状況にメリットがあります。

• 1、SSDキャッシングに関する書き込み
• 2、SSDキャッシングを書き戻す
• 3、SSDキャッシングによる書き込み

ドライブの購入：

したがって、キャッシュは明らかに重要です。キャッシュはおそらくプライマリドライブの仕様ほど重要ではありませんが、それでも考慮に入れる必要があります。ドライブでマルチタスクを実行し、常に実行する場合は、より大きなキャッシュサイズを探す必要があります。それはあなたに最大の利益を与えるでしょう。たまにしかアクセスできないストレージドライブを探しているホームユーザーは、それほど心配する必要はありません。ソリッドステートドライブの場合、水は少し濁っていますが、それでも意思決定プロセスでキャッシュを検討する価値があります。ただし、他の要因が簡単にそれを覆い隠す可能性があります。

この記事からあなたの答えが得られることを願っています。

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