认识硬盘缓存

显示全部楼层 · 发表于 2009-3-10 14:15:47

什么是硬盘缓存？

　　缓存英文名为Cache,它也是内存的一种,其数据交换速度快且运算频率高。硬盘的缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所。硬盘的读数据的过程是将磁信号转化为电信号后，通过缓存一次次地填充与清空，再填充，再清空，一步步按照PCI总线的周期送出，可见，缓存的作用是相当重要的。根据写入方式的不同，有写通式和回写式两种。写通式在读硬盘数据时，系统先检查请求指令，看看所要的数据是否在缓存中，如果在的话就由缓存送出响应的数据，这个过程称为命中。这样系统就不必访问硬盘中的数据，由于SDRAM的速度比磁介质快很多，因此也就加快了数据传输的速度。回写式就是在写入硬盘数据时也在缓存中找，如果找到就由缓存就数据写入盘中，现在的多数硬盘都是采用的回写式硬盘，这样就大大提高了性能。

认识硬盘缓存

认识硬盘缓存

　　硬盘在控制器上的一块内存芯片，其类型一般以SDRAM为主，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介面传输速度不同，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。在接口技术已经发展到一个相对成熟的阶段的时候，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。目前主流硬盘的缓存主要有2MB和8MB等几种，最大的台式机缓存容量已经提升到32MB。

硬盘的缓存主要起三种作用：

　　一是预读取。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。

缓存作用之一预读取

　　二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。

缓存作用之二对写入动作进行缓存

　　三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……

显示全部楼层 · 发表于 2009-3-10 14:16:18

实测对比 16M缓存 VS 8M缓存

　　了解硬盘缓存基础知识后，我们也知道了大容量缓存对硬盘性能提升的重要性，接下来我们不妨通过一组测试来看一下大容量缓存对硬盘哪些方面的性能获得了明显提升，更加直接的对比出大容量缓存的优势。这次我们测试所用的是三星SP2004C硬盘和西部数据的WD4000YR硬盘，两款硬盘的缓存分别是8M和16M。

Disk Speek32

SAMSUNG SP2004C

WD4000YR

　　由DiskSpeek32所测得的数据来看，两款产品的速率曲线都是由内圈向外圈下滑，SAMSUNG SP2004C降幅较大，而WD4000YR的降幅较小，在该项的测试中WD4000YR占有较大的优势。

在PCMark5 HDD Score测试项目中三星SP2004C硬盘的得分为4822分

西部数据WD4000YR硬盘在PCMark5 HDD Score测试项目中的得分为5659分

　　PCMark05关于HDD的测试比较注重重复资料的读取，通过测试得分我们可以看到，由于西部数据WD4000YR配备了16MB超大容量缓存，能有效地提高重复资料读取的命中率，从而加快读取的效率，因此在此项测试的结果是16M大容量缓存在数据读取与重复读取方面远快于8M的缓存的硬盘。

SAMSUNG SP2004C

WD4000YR

　　Sandra 2005中的File System是我们最后一个测试项目，该项目的测试成绩能够直观的反映出硬盘的平均读取速度。SAMSUNG SP2004C为50MB/s，WD4000YR为54MB/s。从测试的结果来看，西部数据配备了32M/16M缓存在数据的平均读取与重复读取方面具备绝对的优势，大容量的硬盘缓存将是未来硬盘发展的趋势。

[ 本帖最后由 lima668 于 2009-3-10 14:21 编辑 ]

显示全部楼层 · 发表于 2009-3-10 14:33:25

不错，不错。好文

显示全部楼层 · 发表于 2009-3-10 14:56:39

文化类的知识.是应该多掌握

显示全部楼层 · 发表于 2009-3-10 15:03:53

第五张图片不是缓存是硬盘马达的驱动芯片。
2楼不同型号的对比测试来体现8M/16M是没有意义的。

显示全部楼层 · 发表于 2009-3-10 15:24:40

學習了

显示全部楼层 · 发表于 2009-3-14 14:08:25

顶5喽。。。

显示全部楼层 · 发表于 2009-3-14 14:30:54

呵呵。学习了谢谢了

[分享] 认识硬盘缓存

评分