之前机械硬盘在读取的时候受到寻道延迟的影响,因此在读取等待的过程中会浪费大量的时间,因此才推出了硬盘缓存的机制来预先缓存数据,但是对于固态硬盘来说已经不存在寻道延迟的现象,固态硬盘的寻道时间接近0。因此固态硬盘的可以说是不需要硬盘缓存的。
硬盘的缓存芯片类似内存的芯片颗粒属于高速缓存颗粒,不同于固态硬盘上面的永久FLASH闪存颗粒,缓存芯片断电后数据会清空,读写速度都要高于固态硬盘上的FLASH闪存颗粒,因此,较大的容量的缓存在某些程序上还是能体现一定的效果的。
而且注意一点,写入缓存的数据不一定会写入到固态硬盘上,只有最终需要保存的数据才会写入到硬盘的FLASH芯片上,这个由程序和系统控制。因此,具备较大缓存有助于减少固态硬盘上FLASH芯片的读写次数,延长了芯片的使用时间。
因此还是带缓存芯片的固态硬盘好一点,固态硬盘的缓存容量通常比机械硬盘的缓存大很多,只有这样才有用,现在很多固态硬盘的缓存都是256MB的,当然不一定越大越好,主要还是在软件与驱动的优化控制上。
选择固态硬盘的时候主要看主控芯片和闪存芯片的型号,然后到网上搜集评价信息。
如: 三星SSD 830 Series SATA III(MZ-7PC064D/CN) 2012-10-12 参考价格:¥499
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‘贰’ 硬盘缓存有什么作用
硬盘的缓存主要起三种作用:
1预读取
当硬盘受到CPU指令控制开始读取数据时,硬盘上的控制芯片会控制磁头把正在读取的簇的下一个或者几个簇中的数据读到缓存中(由于硬盘上数据存储时是比较连续的,所以读取命中率较高),当需要读取下一个或者几个簇中的数据的时候,硬盘则不需要再次读取数据,直接把缓存中的数据传输到内存中就可以了,由于缓存的速度远远高于磁头读写的速度,所以能够达到明显改善性能的目的。
对写入动作进行缓存
2是对写入动作进行缓存。当硬盘接到写入数据的指令之后,并不会马上将数据写入到盘片上,而是先暂时存储在缓存里,然后发送一个“数据已写入”的信号给系统,这时系统就会认为数据已经写入,并继续执行下面的工作,而硬盘则在空闲(不进行读取或写入的时候)时再将缓存中的数据写入到盘片上。虽然对于写入数据的性能有一定提升,但也不可避免地带来了安全隐患——如果数据还在缓存里的时候突然掉电,那么这些数据就会丢失。对于这个问题,硬盘厂商们自然也有解决办法:掉电时,磁头会借助惯性将缓存中的数据写入零磁道以外的暂存区域,等到下次启动时再将这些数据写入目的地。
临时存储最近访问过的数据
3是临时存储最近访问过的数据。有时候,某些数据是会经常需要访问的,硬盘内部的缓存会将读取比较频繁的一些数据存储在缓存中,再次读取时就可以直接从缓存中直接传输。缓存就像是一台计算机的内存一样,在硬盘读写数据时,负责数据的存储、寄放等功能。这样一来,不仅可以大大减少数据读写的时间以提高硬盘的使用效率。同时利用缓存还可以让硬盘减少频繁的读写,让硬盘更加安静,更加省电。更大的硬盘缓存,你将读取游戏时更快,拷贝文件时候更快,在系统启动中更为领先……
‘叁’ 如何对缓存颗粒化
对缓对缓存颗粒化会影响缓存占用的容量,假如一个根据用户tag来查询用户偏好的文章,假设从查询出来的偏好中选10条来进行推荐(假设都大于10条),那么可以按照用户粒度进行缓存,缓存根据用户tag查询的结果,然后后面根据用户的ID从缓存中获取,然后再取10条;也可以按照tag粒度来缓存,然后每个用户根据自己的tag进行提取即可。这两种设计也提现可缓存的数据的冗余度,很明显根据用户维度进行缓存的冗余度是大于根据tag维度的,这样进而说明了用户维度比tag维度更细;另外根据用户维度来设计只需要从缓存中提取即可,计算不复杂,但是如果从tag维度设计就需要先取用户的每个tag的综合,然后再提取,这就涉及到空间和时间,内存和CPU直接的权衡了
‘肆’ 缓存和内存及硬盘的关系
缓存是下载某种东西内存就是储存卡啊,可以保存东西的,硬盘不知道
‘伍’ 固态硬盘的缓存有什么作用
预先把要处理的数据写入到缓存里面,从而提高硬盘的效率
从反应速度这一方面来说,固态硬盘的反应速度一般都在0.2毫秒以内,不比缓存慢。所以固态硬盘带缓存对读取速度的提升,几乎可以忽略。
把数据从内存写入硬盘,由于硬盘较缓慢,需要等待较长的时间才能完成此任务。为了解决硬盘速度过慢的问题,就在其内部安置了一个小容量的内存,也就是硬盘的缓存,数据首先写入到缓存里。
那么在操作系统层面,就会认为数据已经写入了,用户的感觉就是快速。随后硬盘自己再从缓存写入到盘片,这个过程无需用户干预了。
(5)缓存颗粒哪里来的扩展阅读:
带不带缓存并不影响固态硬盘的寿命,决定固态硬盘寿命的是NAND FLASH的写入次数。其次,主控芯片的好坏也是决定固态硬盘性能和使用寿命的重要因素。
缓存的主要功能在于是电脑有资料放到机械硬盘时,因为机械硬盘机械式运作比电脑慢很多,所以在机械硬盘上放上缓存,暂时存储资料以便电脑能够继续做其他事情,不会因为机械硬盘的动作慢,而拖慢了电脑的效能。
而固态硬盘的速度大幅提升,已经能够实时处理数据,缓存作为提升速度的作用就不大了。
参考资料来源:网络-高速缓冲存储器
‘陆’ 固态硬盘有缓存和没有缓存有什么区别
有外部缓存优势是性能一致性更好,也就是空盘和满盘性能差距不会太大,缺点是掉电容易丢数据,需要额外的掉电保护电路和在固件中加入掉电保护逻辑。
无缓存优势是掉电相对不容易丢失数据,以及更好的成本控制,缺点就是4k性能会比较难看,而且性能一致性不够好,不适合高负载的场合,比如数据库服务器等。
不过总之日常家用没有任何区别就是了,东芝Q系列无缓存设计只是东芝对自家颗粒性能的自信以及节约成本的表现而已,家用不用纠结这些。
SSD的缓存分为两种,一种是DRAM缓存,另一种是SLC缓存。
DRAM缓存是使用DRAM芯片(也就是内存颗粒)作为缓存,固态硬盘上的DRAM芯片一般不会用来直接缓存数据,DRAM主要是用来储存FTL缓存映射表,这个映射表表达了闪存单元物理地址同文件系统逻辑地址之间的关系。
所有固态硬盘都有FTL映射表,不同之处在于无DRAM的SSD通常把表的主体放在闪存中,随用随取,效率较低。
高端固态硬盘会把FTL映射表完整地放入DRAM缓存中,通常需要按照1GB:1MB的比例配置DRAM缓存。
有些固态硬盘为了在节省成本的同时可以把DRAM缓存作为宣传筹码,选择了不管何种容量都只配备256MB缓存的方式,这种情况下只能直接管理256GB的闪存空间,依然存在一些不足。
所以除了观察固态硬盘是否搭载DRAM缓存芯片之外,大家还应通过芯片表面的编号查询它的具体容量,确保买到的是按照1GB:1MB完整配备DRAM缓存的高性能产品。
目前SLC缓存基本所有TLC固态硬盘都有。目前大部分固态硬盘的SLC缓存,并不是真的使用了SLC颗粒作为缓存,而是使用TLC模拟SLC来提升连续读写速度。
TLC的读写速度较慢,为了提升连续写入时固态硬盘的表现,主控会先将数据写入SLC缓存中,当缓存写满后,才会像TLC闪存中写入,这样就会造成写入速度的断崖式下跌,此时的速度被称为缓外速度,缓外速度的高低也是衡量SSD性能的重要指标。
假设一块SSD配备10GB的SLC缓存,我向固态硬盘中写入20GB的文件时,前10GB的数据先被写入到缓存中,后10GB的数据则会直接写入到TLC中。速度会呈现出下图这种形式:
虽然日常不会经常向SSD中反复写入大文件,但是缓存外写入性能直接反映了NAND颗粒的品质以及GC策略的优劣。缓外速度高的SSD比速度低的盘质量要好。
‘柒’ 硬盘缓存大小有什么作用
游戏方面对硬盘要求比较高的就是大型的3D游戏,比如《魔兽世界》切换界面的时候需要“读条”加载游戏数据,大量玩家出现的屏幕上的时候因为数据读取的缓慢造成帧数的下降都是有的现象,对于应用软件方面,比如maya在做视频数据的渲染的时候,需要大量的读写操作,硬盘缓存也是很有必要的。
总之在购买硬盘的时候,建议尽可能购买一些缓存容量大一点的机械硬盘新能方面是多少有些提升的。
日立单碟1TB硬盘的芯片特写
上图自左向右依次为硬盘马达控制器、主控制芯片和缓存颗粒。该款硬盘采用和上代双碟1TB产品一样的LSI LOGIC芯片,无需经过桥接和串行到并行数据的转化,可以发挥SATA硬盘的真正优势,以达到接口速率600MB/s。但是硬盘马达控制器和缓存颗粒则做了更新优化,其中缓存颗粒从老款产品的DDR升级为DDRII,交换处理数据的速度更快。
硬盘缓存名词解释:
缓存(Cache memory)是硬盘控制器上的一块内存芯片,具有极快的存取速度,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界接口传输速度不同,缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素,能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据,如果有大缓存,则可以将那些零碎数据暂存在缓存中,减小外系统的负荷,也提高了数据的传输速度。
‘捌’ 磁盘的缓冲区是容量固定的硬件,不像缓存是可以由操作系统在内存中动态分配的。那磁盘缓冲区硬件在哪里
一般如果您拆下硬盘,会有一个绿色的电路板上面有主控和缓存芯片,以及一个记录硬盘工厂信息的芯片,缓存芯片就是我们说的缓存了。一般是DDR的缓存颗粒。
‘玖’ 固态硬盘和内存的颗粒是怎么回事
一、固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)以及缓存单元组成。机械硬盘由磁盘、磁头等机械部件构成,整个固态硬盘结构无机械装置,全部是由电子芯片及电路板组成,为同机械硬盘区别,命名为固态硬盘。
固态硬盘具有速度快、耐用、抗震、防摔、静音、体积小、重量轻等优点;但相对普通机械硬盘固态硬盘有明显的不足之处,容量小价格高,目前使用的人并不是很多。
内存颗粒是内存条重要的组成部分,内存颗粒将直接关系到内存容量的大小和内存体制的好坏。一个好的内存必须有良好的内存颗粒作保证。不同厂商生产的内存颗粒体制、性能都存在一定的差异,常见的内存颗粒厂商有镁光、英飞凌、三星、现代、南亚、茂矽等。