Буферная память жесткого диска

Буферная память или кэш — это вид памяти, позволяющий операционной системе временно хранить данные, которые были считаны, но не переданы на обработку. На диске эту работу выполняют отдельные микросхемы, которые способны работать намного быстрее самого накопителя. Благодаря буферной памяти производительность носителя и операционной системы увеличивается. 

Как буферная память влияет на производительность

В буферной памяти хранятся часто используемые файлы. При обращении к ним загрузка выполняется сразу из кэша, так что физическое чтение с диска не требуется. Отсюда — заметная экономия времени на поиск информации. Без кэша жёсткому диску нужно обработать запрос, найти подходящий сектор, подвести к нему магнитные головки.

Использование кэша разгружает жёсткий диск от части операций

Кроме того, накопители с большой буферной памятью снижают нагрузку на процессор. Это тоже позитивно сказывается на производительности системы, хотя прирост обычно минимальный. 

В чём ценность кэша, кроме увеличения производительности?

Чтобы понять ценность кэша, нужно вспомнить принцип работы жёсткого диска. Мы разбирали его, рассматривая, из чего состоит HDD. Напомним основные моменты:

• Основу жёсткого диска составляют алюминиевые или стеклянные пластины. Именно на них хранятся данные.
• Пластины покрыты слоем ферромагнетика. Благодаря намагничиванию кластеры на поверхности запоминают 0 и 1, из которых и состоит информация. 
• При выполнении любой операции система обращается к жёсткому диску. Магнитные головки начинают перемещаться по его поверхности, записывая или считывая информацию. 
• В отличие от граммофонной иглы, магнитные головки не примыкают к пластинам вплотную — между ними есть зазор в несколько нанометров. Однако у любого диска есть ресурс чтения/записи, который потихоньку исчерпывается при каждом обращении системы.
  
  

  Так магнитные головки считывают информацию с диска

• На SSD нет магнитных головок, но тоже есть определённый ресурс циклов записи/чтения, который со временем исчерпывается. 

Вывод простой: буферная память косвенно увеличивает срок эксплуатации диска. Если данные хранятся в кэше, то системе приходится реже обращаться к пластинам. Циклов чтения/записи проходит меньше, накопитель работает дольше. 

Где посмотреть размер кэша?

В стандартных приложениях системы информация о буферной памяти не отображается. Чтобы узнать точное значение, придётся устанавливать сторонний софт — программу HDTune. После запуска переходим на вкладку «Информация». Внизу будет строка «Буфер», в которой указан размер кэша.

На этом диске 16 Мб буферной памяти

Значит нужно покупать диск с самым большим буфером? 

Не всегда. Теоретически, чем больше кэш, тем меньше система обращается к диску — необходимые данные доступны в буферной памяти. Однако здесь стоит учитывать, что производители накопителей ограничивают объём кэша 256 Мб. Если компьютер используется для обработки больших файлов, то размер буферной памяти становится неважным — информация всё равно не помещается на микросхемах, так что прирост производительности будет минимальный. 

Если же система занимается в основном обработкой небольших файлов, которые помещаются в объёме 256 Мб, то действительно имеет смысл брать диск с большим буфером. Но и здесь важно не переплатить за ненужные мегабайты. Расклад примерно такой:

• Для игр — 256 Мб.
• Для домашнего медиацентра — 128 Мб.
• Для сёрфинга в интернете, работы в офисных приложениях — 32-64 Мб. 

Стоимость жёстких дисков меняется в зависимости от размера кэша. Поэтому перед покупкой нужно определиться, для каких целей будет использоваться система. Это поможет не переплатить за мегабайты буферной памяти, которые не принесут никакой пользы с точки зрения производительности.