Где на hdd смотреть кэш. Установка параметра кэширования записей жесткого диска

Кэш память – это сверх быстрая память, которая по сравнению с оперативной памятью имеет повышенное быстродействие.

Кэш память дополняет функциональное значение оперативной памяти.
При работе компьютера все вычисления происходят в процессоре, а данные для этих вычислений и их результаты хранятся в оперативной памяти. Скорость работы процессора в несколько раз превосходит скорость обмена информацией с оперативной памятью. Учитывая, что между двумя операциями процессора может выполняться одна или несколько операций с более медленной памятью, получаем, что процессор должен время от времени простаивать без работы и совокупная скорость компьютера падает.

Кэш-памятью управляет специальный контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память, т.е. кэш-контроллер загружает в кэш-память нужные данные из оперативной памят-и, и возвращает, когда нужно, модифицирован-ные процессором данные в оперативную память.

Кэш память процессора выполняет примерно ту же функцию, что и оперативная память. Только кэш - это память встроенная в процессор и потому быстрее оперативной памяти, отчасти благодаря своему положению. Ведь линии связи, идущие по материнской плате, и разъем пагубно влияют на скорость. Кэш современного персонального компьютера расположен прямо на процессоре, благодаря чему удалось сократить линии связи и улучшить их параметры.

Кэш-память используется процессором для хранения информации. В ней буферизируются самые часто используемые данные, за счет чего, время очередного обращения к ним значительно сокращается.

Во всех современных процессорах имеется кэш (по-английски - cache) - массив сверхскоростной оперативной памяти, являющейся буфером между контроллером сравнительно медленной системной памяти и процессором. В этом буфере хранятся блоки данных, с которыми CPU работает в текущий момент, благодаря чему существенно уменьшается количество обращений процессора к чрезвычайно медленной (по сравнению со скоростью работы процессора) системной памяти.

Тем самым заметно увеличивается общая производительность процессора.
При этом в современных процессорах кэш давно не является единым массивом памяти, как раньше, а разделен на несколько уровней. Наиболее быстрый, но относительно небольшой по объему кэш первого уровня (обозначаемый как L1), с которым работает ядро процессора, чаще всего делится на две половины - кэш инструкций и кэш данных. С кэшем L1 взаимодействует кэш второго уровня - L2, который, как правило, гораздо больше по объему и является смешанным, без разделения на кэш команд и кэш данных.

Некоторые десктопные процессоры, по примеру серверных процессоров, также порой обзаводятся кэшем третьего уровня L3. Кэш L3 обычно еще больше по размеру, хотя и несколько медленнее, чем L2 (за счет того, что шина между L2 и L3 более узкая, чем шина между L1 и L2), однако его скорость, в любом случае, несоизмеримо выше, чем скорость системной памяти.

Кэш бывает двух типов: эксклюзивный и не инксклюзивный кэш. В первом случае информация в кэшах всех уровней четко разграничена - в каждом из них содержится исключительно оригинальная, тогда как в случае не инксклюзивного кэша информация может дублироваться на всех уровнях кэширования. Сегодня трудно сказать, какая из этих двух схем более правильная - и в той, и в другой имеются как минусы, так и плюсы. Эксклюзивная схема кэширования используется в процессорах AMD, тогда как не эксклюзивная - в процессорах Intel.

Эксклюзивная кэш-память

Эксклюзивная кэш-память предполагает уникальность информации, находящейся в L1 и L2.
При считывании информации из ОЗУ в кэш - информация сразу заносится в L1. Когда L1 заполнен, то, информация переносится из L1 в L2.
Если при считывании процессором информации из L1 нужная информация не найдена, то она ищется в L2. Если нужная информация найдена в L2, то кэши первого и второго уровня обмениваются между собой строками (самая "старая" строка из L1 помещается в L2, а на ее место записывается нужная строка из L2). Если нужная информация не найдена и в L2, то обращение идет к оперативной памяти.
Эксклюзивная архитектура применяется в системах, где разность между объемами кэшей первого и второго уровня относительно невелика.

Инклюзивная кэш-память

Инклюзивная архитектура предполагает дублирование информации, находящейся в L1 и L2.
Схема работы следующая. Во время копирования информации из ОЗУ в кэш делается две копии, одна копия заносится в L2, другая копия - в L1. Когда L1 полностью заполнен, информация замещается по принципу удаления наиболее "старых данных" - LRU (Least-Recently Used). Аналогично происходит и с кэшем второго уровня, но, поскольку его объем больше, то и информация хранится в нем дольше.

При считывании процессором информации из кэша, она берется из L1. Если нужной информации в кэше первого уровня нет, то она ищется в L2. Если нужная информация в кэше второго уровня найдена, то она дублируется в L1 (по принципу LRU), а затем, передается в процессор. Если нужная информация не найдена и в кэше второго уровня, то она считывается из ОЗУ.
Инклюзивная архитектура применяется в тех системах, где разница в объемах кэшей первого и второго уровня велика.

Однако Кэш-память малоэффективна при работе с большими массивами данных (видео, звук, графика, архивы). Такие файлы просто не помещаются в КЭШ, поэтому все время приходится обращаться к оперативной памяти, или даже к HDD. В таких случаях все преимущества исчезают.Потому-то бюджетные процессоры (например, Intel Celeron) с урезанным КЭШем так популярны, что на производительность в мультимедийных задачах (связанных с обработкой больших массивов данных) объем КЭШа сильно не влияет, даже несмотря на урезанную частоту работы шины Intel Celeron.

Кэш-память на жестком диске

Как правило, на всех современных жестких дисках есть собственная оперативная память, называемая кэш-памятью (cache memory) или просто кэшем. Производители жестких дисков часто называют эту память буферной. Размер и структура кэша у фирм-производителей и для различных моделей жестких дисков существенно отличаются.

Кэш-память выступает в роли буфера для хранения промежуточных данных, которые уже считаны с жесткого диска, но еще не были переданы для дальнейшей обработки, а также для хранения данных, к которым система обращается довольно часто. Необходимость наличия транзитного хранилища вызвана разницей между скоростью считывания данных с жесткого диска и пропускной способностью системы.

Обычно кэш память используется как для записи данных так и для чтения, но на SCSI дисках иногда требуется принудительное разрешение кэширования записи, так обычно по умолчанию кэширование записи на диск для SCSI запрещено. Хоть это и противоречит вышесказанному, но размер кеш-памяти не является решающим для повышения эффективности работы.

Более важна организация обмена данными с кэшем для увеличения производительности диска в целом.
Кроме этого на производительность в целом влияет алгоритмы работы управляющей электроники, предотвращающие ошибки при работе с буфером (хранение неактуальных данных, сегментирование и т.д.)

В теории: чем больше будет объем кеш памяти, тем выше вероятность, что необходимые данные находятся в буфере и не нужно будет «беспокоить» жесткий диск. Но на практике случается, что диск с большим объемом кэш-памяти мало чем отличается по производительности от жесткого диска с меньшим объемом, такое случается при работе с файлами большого размера.

Кэшированием записей на устройстве хранения называется использование высокоскоростной энергозависимой памяти для накопления команд записи, отправляемых на устройства хранения данных, и их кэширования до тех пор, пока их не обработает более медленный носитель (либо физические диски, либо недорогая флэш-память). Для большинства устройств, использующих кэширование записей, требуется непрерывная подача электропитания.

Для управления кэшированием записей на диске откройте Панель управления - Диспетчер устройств .

В разделе Дисковые устройства дважды щелкните нужный диск.

Перейдите на вкладку Политики

Быстрое удаление

Это значение обычно является оптимальным выбором для устройств, которые может понадобиться часто отключать от системы, таких как USB-устройства флэш-памяти, SD, MMC, Compact Flash или аналогичные карты памяти и другие внешние подключаемые устройства хранения.

Если выбран параметр Быстрое удаление , то Windows управляет командами, передаваемыми устройству, используя метод, называемый сквозным кэшированием . При сквозном кэшировании устройство работает с командами записи, как если бы кэш отсутствовал. Кэш может обеспечить небольшой выигрыш в быстродействии, но акцент ставится на обеспечение максимальной безопасности данных путем перехвата команд, передаваемых основному устройству хранения. Основное преимущество состоит в предоставлении возможности быстро удалять устройство хранения без риска потери данных. Например, при случайном извлечении флэш-диска из своего порта вероятность потери данных, записываемых на него, значительно уменьшается.

Оптимальная производительность

Этот вариант обычно является оптимальным для устройств, которые должны обеспечить максимально возможное быстродействие; для устройств, редко удаляемых из системы. Если выбрано это значение и устройство отключается от системы до того, как на него записываются все данные (например, при удалении USB-устройства флэш-памяти), то данные могут быть потеряны.

Если выбран вариант , то Windows использует метод, называемый кэшированием с отложенной записью. При использовании этого метода устройству хранения разрешается самому определять, сэкономит ли высокоскоростной кэш время при выполнении команд записи. Если да, то устройство сообщает компьютеру, что данные были успешно сохранены, несмотря на то, что данные в действительности могут отсутствовать на основном устройстве хранения (таком как диск или флэш-память). Этот метод заметно повышает производительность операций записи, которые часто оказываются основным узким местом для быстродействия системы в целом. Но если по какой-либо причине электропитание устройства пропадает, то могут быть потеряны все данные, находящиеся в кэше (которые компьютер считает безопасно сохраненными).

Запись кэша на диск

По умолчанию Windows использует запись кэша на диск. Это означает, что система будет периодически отдавать устройству хранения команду на передачу основному устройству хранения всех данных, хранящихся в кэше. Выбор параметра отключает эти периодические команды на передачу данных. Не все устройства поддерживают все эти возможности.

Если первостепенной задачей является высокая скорость передачи данных, следует включить оба параметра: в разделе Политика удаления выберите пункт Оптимальная производительность , а в разделе Политика кэширования записей выберите пункт Разрешить кэширование записей для этого устройства (если оборудование системы и устройство хранения поддерживают эти функции).

Как изменить для устройства параметры кэширования записей?

Большинство ориентированных на потребителя устройств хранения, например USB-устройства флэш-памяти, карты памяти SD или MMC или внешние диски, не позволяет изменять параметры кэширования для устройства. Внутренние жесткие диски с интерфейсами SATA или SAS, поставляемые с Windows, обычно позволяют изменять эти параметры (зависит от изготовителя устройства). Чтобы понять возможности кэширования, предоставляемые конкретным устройством, и определить, какие параметры лучше всего соответствуют вашим потребностям, обратитесь к документации, предоставляемой изготовителем.

Дополнительные сведения о предотвращении потери данных

Системы, в которых в любом месте между приложением и устройством хранения включено кэширование записей, должны быть стабильными и не зависеть от скачков электропитания. Если подключенное к системе устройство использует кэширование записей, в алгоритмах кэширования для устройства используется предположение о непрерывной доступности электропитания как для кэша, так и для операций перемещения данных в кэш и из кэша. Если известно, что у системы или источника питания возможны проблемы с обеспечением питания, то эти возможности не следует использовать.

Также следует осторожно удалять съемные устройства хранения, такие как USB-устройства флэш-памяти, карточки памяти SD, MMC или Compact Flash, внешние диски. При использовании параметра Безопасное удаление Windows сможет защитить данные пользователя в большинстве сценариев. Но определенные драйверы или приложения могут не соответствовать модели Windows, что может привести к потере данных при удалении подобных устройств. По возможности перед удалением из системы любого внешнего устройства хранения следует вызвать приложение «Безопасное удаление».

Источники: справочная документация Windows.

Вас наверно интересовал хоть раз вопрос о том, как увеличить кэш жесткого диска и насколько это безопасно.

К сожалению я спешу вас огорчить — именно это невозможно, потому как сама плата кэша установлена внутри диска, и мы к ней доступа не имеем. Но кэш жесткого диска можно увеличить, сделать это достаточно просто, вот только проблема в том, что для этого нужно пожертвовать частью ОЗУ. Программа на уровне драйвера (это означает, что система этот кэш видеть не будет, она будет видеть только программу, которая много заняла ОЗУ и все) будет кэшировать не файлы, что очень важно, а блоки!.

Называется эта программа PrimoCache . Эта программа начинает свою работу только после загрузки самой Windows, поэтому сама загрузка не ускорится. Важно понимать принцип работы, чтобы не делать поспешных выводов.

Программа платная, но есть тестовый период в 60 дней, которого достаточно чтобы оценить эффект.

Такой кэш ускоряет работу диска хотя бы потому, что процесс записи отлаживается, в общем счете уменьшается — он происходит не постоянно, как это делают некоторые программы, а через некоторое время, которое можно указать в настройках. Что это дает? Это дает максимальную скорость чтения данных с диска, если их нет в кэше, так как этому не мешает процесс записи.

Также узкое место в диске — это запись большого количества мелких файлов. В этом случае эта проблема решается, так как мелкие файлы сперва будут помещены в кэш, откуда потом не мешая пользователю будут записаны на диск.

Так что если вас эта утилита заинтересовала, то вот она — Новый PrimoCache 2.0.0 - это супер кэш для твоего диска! . В этой статье я рассматриваю вторую версию утилиты, думаю проблем с установкой и настройкой не будет.

Еще добавлю то, что система кэширует не блоки, а сами файлы. А PrimoCache кэширует именно блоки файловой системы, ему все равно что это за файл. Поэтому например Windows 10 лично у меня работает быстрее, так как в кэш попадает много блоков, которые использует непосредственно сама система.

Disclamer . Материал рассчитан на широкий круг читателей и поэтому не содержит технических подробностей, стандартов и прочих вещей, которые интересны в первую узким специалистам. Все описанное в статье выполнялось на тестовом оборудовании в экспериментальных целях и автор не несет ответственности за любой ущерб вследствие попыток повторить изложенное. Всегда делайте backup-ы!

Доброго, уважаемым читателям!

О чем разговор?

Сегодня мы обсудим крайне экономичное, но при этом эффективное, решение известной проблемы отзывчивости компьютеров с традиционным накопителем на жестких дисках или HDD. Именно HDD является узким местом или «бутылочным горлышком» производительности компьютеров, где он является системным. Причина этого кроется в его механической природе в результате чего HDD способен относительно хорошо работать с большими файлами при последовательной записи-чтении, но когда ситуация касается работы с большим числом маленьких файлов, которые могут быть физически разбросаны в разных местах магнитных пластин, ситуация выглядит совсем плохо – потери времени на позиционирование головок и общая невысокая производительность механики в этом режиме, возможная фрагментированность самих файлов на диске приводят к тому, что пользователь видит как «торможение» или сильное замедление при выполнении задач, связанных с обменом данными с диском.

Где это встречается?

Такой сценарий, например, является основным сегодня при работе с браузерами, которые интенсивно взаимодействуют с диском в части размещения и чтения кэша . Внешне это выглядит как постоянно горящая лампочка обмена данными с диском и сильные задержки в работе, особенно когда оперативная память (ОЗУ) наполнена практически полностью. Диспетчер заwaдач в таких ситуациях показывает примерно вот что.

И если в случае HDD при копировании большой папки с видео пользователю в целом было не принципиально будет она копироваться 16 минут или 22, то при задержках в отклике на текущие действия около секунды и более ситуация могла вывести из тонкого душевного равновесия многих.

Что делать?

Стандартное решение данной ситуации известно широко – заменив в настольном или портативном компьютере системный носитель информации с механического HDD на т.н. твердотельный SDD удавалось достичь разительного реального и субъективного ускорения работы дисковой системы и соответственно компьютера в целом. Мы не углубляемся в сценарии работы пользователей т.к. те, кому это было критически нужно для работы, произвели замену уже давно. Никаких сомнений в правильности этого шага нет т.к. даже при использовании самого простого и «медленного» SSD скорость работы с ним для системы росла на порядок – т.е. в 10 раз.

Все ли настолько нарядно?

В общем да, но замена системного диска несет в себе ряд сложностей и рисков, которые надо учитывать.

SSD диски приемлемого для системы объема (а сегодня это 256GB) стоят недешево и за последний год несколько подорожали из-за дефицита применяемой в них памяти, которую так же применяют в современных смартфонах, а они продаются неплохо. Производственные мощности при этом не резиновые и цены немного идут вверх. Самые дешевые варианты посматривают на отметку в 100 долларов не сказать, что издалека.

При замене диска придется либо делать образ (снимок) системы и переносить его на новый диск, либо, что в общем-то лучше, ставить операционную систему и все ПО на него с нуля. Ничего сложного в этом процессе нет, но неподготовленный пользователь потратит на это немало времени, а кто-то не справится совсем.

SSD диски ранее подозревались в ограниченности ресурса перезаписи. Технически они имеют таки конечный ресурс, но на практике обычному пользователю любого современного диска хватит на годы. Многие тесты подтвердили, что ресурс рассматриваемого нами условного 256Гб экземпляра достаточен, чтобы не думать об этом. Привожу график японского коллеги, который задался целью протереть мой дежурный Crucial BX100. Как видно из картинки к 2,7 Пета!байта перезаписей диск был еще жив. Ботающие на мунспике приглашаются перевести пояснения к графику от автора.

Достаточен, но все же конечен и с каждым витком технологий (SLC, MLC, TLC, QLC и т.п.) и утончением техрпроцесса производства этот ресурс, внезапно, не растет, а падает. Для SLC заявлялись порядка 100 000 перезаписей, а для TLC уже меньше 1 000. Посмотрим на табличку В. Стеркина

Хотя на практике возможны сильные отклонения, как я проиллюстрировал выше. В теории SSD от Crucial не должен был дожить до таких результатов. Этому посвящены специальные технические статьи, но для обычного пользователя, как мы условились, это значения особо не имеет. Протереть диск до дыр будет непросто, а брака на самом деле не так много как кажется. Но когда диск все же поломается, то, как показывают все те же тесты, он вероятнее всего просто неожиданно исчезнет из системы. Это событие можно предугадать, следя за параметрами SMART, но обычный пользователь заморачиваться этим не станет. Надо просто помнить, что резервные копии системы и важной информации надо делать регулярно. Правда пользователь это опять же делает редко. Поэтому надо помнить, что когда-то диск неожиданно перестанет работать или - "отвалится".

4.Последний риск вытекает из предыдущего. Восстановить данные на отработавшем свое SSD практически невозможно , как невозможно и в случае выхода его из строя по проблемам питания. И если ценную информацию на «сгоревшем» по электронике, но физически целом жестком диске восстановят в любом крупном городе, то с SSD такая операция может не пройти. Да и в целом жесткие диски выходят из строя куда более предсказуемо. Это все совершенно не значит, что SDD ставить не надо, но быть в курсе этого – обязательно.

Так ставить или нет?

Ставить, но не нахрапом, а степенно и с пониманием спустившись в долины!

Это как? И почем хоккей с мячом?

А вот так. Если мы возьмем средний очень SOHO из 3 условных компьютеров с HDD, где 1 – настольный и 2 портативных, то улучшение пользовательского опыта работы с ними обойдется в стоимость 3 SSD и время работы 1 «тыжпрограммиста» для внедрения решения. Сделать все можно за условный рабочий день, если не спешить и нет необходимости переносить что-то типа специализированного бухгалтерского, например, ПО и т.п. В деньгах это может стоить примерно от 210 до много USD в зависимости от выбранного SSD. Сумма в общем-то небольшая, но тоже вполне себе нигде не лишняя + вышеописанные риски.

Можно ли сэкономить?

Оказывается можно и рассмотреть такую возможность нужно. Как уже условились есть много компьютеров, где в целом железная часть вполне неплоха для решаемых им задач. Многие офисные машины, будучи купленными до сильного падения цен на SSD, в общем-то еще вполне актуальны для своих задач, если не играть в А-проекты, не монтировать видео, не вести огромные по объему базы данных и т.п. К слову, на этих машинах может вполне стоять 32-bit операционная система и какое-то узкое ПО.

Для таких случаев существуют программы, которые позволяют кешировать старый медленный HDD. Собственно, Windows неплохо делает это сама. Часть свободного ОЗУ держит в уме недавние файлы и если повторно к ним обратиться, то они считаются не с медленного диска, а с быстрого ОЗУ. Это если в общих чертах. Попробуйте запустить тяжелое приложение после запуска компьютера, закрыть его и запустить заново. Второй раз оно запустится ощутимо быстрее т.к. частично или целиком будет уже находится в ОЗУ. Но ОЗУ не резиновая и как только места в ней останется мало из-за текущих задач и начнутся массовые операции записи-чтения, так сразу медленный жесткий диск опять повиснет гирей на скорости работы в т.ч. интерфейса программ. Картинку диспетчера задач Вы видели выше.

В общем надо что-то решать – либо ставить таки SDD либо…

Либо посмотреть в сторону кеширующего ПО типа PrimoCache от Romex. Долго расписывать преимущества смысла нет, а коротко они выглядят так.

Программа умеет создавать из ОЗУ буфер для чтения-записи на медленный HDD. Так, если Вы выделите 1 гб из ОЗУ, то все чтение и запись текущих операций будет проходить через этот буфер с отложенной фактической записью на HDD. Это субъективно сильно улучшает отзывчивость т.к. при чтении того, что использовалось недавно все берется из этого буфера, а при записи – диск используется отсрочено и в конкретный момент запроса системой записи практически не нагружается. Это хорошо видно в системном мониторе.

Программа умеет создавать указанный буфер в памяти, невидимой для системы! Это актуально для 32битных систем, где замена на 64битные по каким-то причинам нежелательна. Если у Вас в машине физически стоит (или Вы можете поставить) 4 гб ОЗУ, то 3-3,5 примерно будут видимы системе, а из остальных можно создать буфер для HDD. Это очень крутая «фича». Во многих ноутбуках до сих пор есть техническая возможность установить не более 4 гб ОЗУ при 32битных системах. Лишний гигабайт можно смело пускать на кэш старого диска. Улучшения будут заметны сразу. И Гамлетовский вопрос 32 или 64 бит при 4 гб ОЗУ отпадает сам по себе в этом конкретном случае.

Весь кеш, наработанный в системе, при перезагрузке запишется на диск и восстановится при включении. Это слегка удлинит время запуска системы из состояния "выключено", но насколько это важно тем людям, которые не перегружают компьютер месяцами, используя спящий режим и гибернацию? На скрине ниже приведен пример случая компьютера, который не перегружался почти 3 недели. Бывалые пользователи могут показать и куда более длительные аптаймы. Пробуждение же занимает секунды, в отличии от перезагрузки.

Но причем тут SSD?

А вот при чем.

4.Программа умеет из подключенного к системе любого SDD создать кэш 2 уровня для медленного HDD! С быстрой флешки тоже умеет.

И? Как это работает?

Авторы программы описывают это подробно, но если коротко, то все, что является активночитаемым на HDD дублируется на SSD и при повторном обращении читается не с HDD, а SSD со его высокими скоростями. При этом запись на медленный диск продолжает идти отсроченно через буфер в ОЗУ (который чем больше отведете, тем лучше). Внешне это выглядит как разительное "ускорение" старого диска при физическом продолжении использования его как основного, а по сути он обложен с 2х сторон подпорками из быстрого кэша на чтение и на запись.

Вот как это выглядит в теории

Вот как это выглядит у меня на рабочем ноутбуке с 4 гб ОЗУ и 32бит Windows 10.

Как видно из статистики моя работа за некоторый период состояла на 88% из работы с кэшем и 43% - прочитано c кэширующего SSD.

Зачем вообще кэшировать HDD? Может сразу SSD установить системным?

Дело в том, что для хорошего пользовательского результата от кэширования таким образом достаточно небольшого и недорогого SSD. Перед написанием материала я использовал для кэширования HDD в своем ноутбуке SSD размером всего в 16гб. Вот он.

Оказалось, что активных данных у меня всего-то гигабайт 7. 16 гигабайтный SSD можно купить менее чем за 10 у.е. и его будет достаточно. При этом PrimoCache ведет статистику и у меня попадание в кэш составляет при обычной работе около 90% т.е. старый HDD не только разгружен на 90%, а еще и используется через буфер. В итоге нагрузка на него даже при запуске браузера с 50 вкладками редко бывает 100% длительно. В основном значительно меньше и очень кратковременно полностью. Вот как выглядит работа нагруженной системы с 4 браузерами, офисным пакетом, скайпом и вайбером, а также редактором картинок с кэшированием ее через SSD. При этом сохраняется отзывчивость и работоспособность.

Диск 0 - это медленный HDD. Диск 1 - 16 гб SSD, изображенный выше. SSD занял место CD-RW через лоток, которых сегодня за 4 доллара полно на разных площадках. Тысячи их (с)

В настольном ПК SSD можно подключить напрямую.

Пользовательский опыт изменился драматически в хорошем смысле этого слова. Из задумчивой системы ноутбук стал очень отзывчивым. В последних версиях PrimoCache научили кэшировать и файл подкачки windows, что на грани заполнения ОЗУ радикально меняет работоспособность системы. Кто попадал в ситуацию, когда swap пилит HDD (а попадали все) поймет о чем речь. Здесь же можно спокойно продолжать работать. Картинки Вы видели. При этом надо трезво оценивать техническую сторону решения и понимать, что картинка может иметь и вот такой, например, вид. В этом случае нагрузка на HDD большая, но плечо подставляет кэш. В конкретном случае речь может идти о сбросе кеша на диск и на работе этот процесс может вообще не особо отразиться.

Конечно чистый SDD принесет больше позитива, но и цена будет больше.

Какие же преимущества?

Мы как бы ускоряем рабочую систему без необходимости что-то переносить или переустанавливать. Все ваши данные, пароли и все остальное находится на привычных местах. Вы устанавливаете дополнительный диск в систему и, установив кэширующее ПО, настраиваете его за 2 минуты. И работает все быстрее.

В случае непредвиденного выхода SDD из строя данные на HDD не пострадают никак.

Это дешевле.

Так же принято в подобных темах показывать результаты известного теста скорости работы с накопителями. Не будем изменять традиции! Без кэширования и с ним.

Надо отметить, что тест делался при развернутых других программах. Размер в 500 мб взят как адекватный профилю работы. На больших объемах скорости упадут, но, как мы уже уточняли, при копировании папки с видео большинству не особо важно будет это длится 22 минуты или полчаса. Главное - мы получаем тактическое улучшение взаимодействия с системой. На самом же деле тест показывает насколько быстро можно работать с данными в рамках отведенного буфера , но если у Вас много мелких файлов в работе, то их обработка в реальности станет таки сильно быстрее до исчерпания буфера, а если обычный объем файлов в работе меньше буфера или они поступают неспешно, то мы получим некий аналог RAMDRIVE. Результат будет отложенно записан на HDD и прочитан из дубля на SSD. Для поддержки скорости браузеров это реально хорошо работает.

Особенности работы?

Их в основном 2. Когда все будет запущено, то Вам придется первый раз запускать все свои программы как обычно, но в этом процессе они и обрабатываемые файлы продублируются на SSD и в дальнейшем будут там динамически меняться - что-то будет уходить как невостребованное, что-то записываться как новое из частоиспользуемого. Для первичного формирования кэша понадобится полчаса-час обычной работы. Эффект будет заметен уже минут через 10.

В случае неправильного завершения сеанса Windows кэш может обнулиться и при следующем запуске станет формироваться заново.

В остальном наличие всей затеи никак проявлять себя, кроме улучшения пользовательского опыта, не будет, кроме риска, описанного ниже.

Есть ли риски?

Да. Есть один, но очень существенный риск. Если отсрочка записи на HDD будет установлена на слишком длительный срок (например более 100 секунд) и случится совпадение высокой нагрузки на запись и пропадания питания, то система может критически пострадать. Если не успеют быть дописанными на системный носитель важные системные данные, то Windows имеет шанс не запуститься снова вообще. Избежать такого сценария можно уменьшив срок отсроченной записи и применяя источник бесперебойного питания . Это надо иметь ввиду, если у Вас имеют место случаи непредвиденного обесточивания. Но даже если минимизировать кэширование записи, то кэширование чтения через SSD будет прекрасно работать и никаких рисков не несет.

Насколько же все-таки дешевле?

Математика проста. Как Вы помните, мы пишем об условных 3 машинах в семье или маленьком офисе. SSD на все обойдется от 210 долларов + работа.

Самые доступные 256gb (а мы условились, что это как раз актуальный размер в случае прямой замены HDD) SSD стоят сегодня примерно столько.

В случае же с кеширующим ПО 16 гигабайтный SSD для кэша может быть совершенно любым и стоит менее 10 у.е. PrimoCache на 3 компьютера стоит 70 у.е. с будущими обновлениями (мы за легальное, особенно интеллектуальное, ПО - warez нам не коллега). Лотки для дисков вместо оптического привода еще 10 у.е.

Итого: 100 у.е. против 210 у.е. навскидку и делать можно постепенно не особо прерывая привычную работу поскольку PrimoCache имеет аж 60!-дневный пробный период. Т.е. в этой части предлагается рискнуть для пробы всего лишь 10 у.е. за маленький SSD и если что-то не устроит никаких будущих трат и возвратов. Но Вам скорее всего понравится.

Канадская торговая?

Может показаться, что я предлагаю конкретное ПО, но это не так. На рынке есть и другие программы кеширования. SuperSpeed , например, - отличный вариант, но дороже и с меньшей функциональностью в части кэширования чтения через SSD.

Самый умный, что ли?

Дело в том, что аналогичные технологии доступны не только в рамках PrimoCache. Подобные механизмы ускорения SSD через свободную память ОЗУ штатно существуют в заводских ПО для SSD SAMSUNG, CRUCIAL и не только. При хороших объемах ОЗУ там достигаются впечатляющие результаты работы с небольшими файлами, которые в это ОЗУ помещаются + несколько выравнивается нагрузка на SSD. Внешне это выглядит как мгновенный отклик системы, если она не упирается в возможности процессора. Но ОЗУ тоже стоит денег и цена сегодня растет.

Самым свежим примером того, как подобные конструкции продвигают на рынок (продвигают, к слову, с опозданием лет на 10 т.к. это надо было делать до массового удешевления SSD) является представленная недавно технология кэширования с использованием новой памяти OPTANE от Intel. Идея сама по себе не нова и является итерацией более старых решений типа Smart Response, но актуальна для Intel сегодня именно она.

Концептуально все очень похоже. Детали реализации, конечно, отличаются. Предельные скорости - тоже. Как и цена.

Примерно так будут выглядеть результаты кэширования традиционного HDD технологией с использованием OPTANE от Intel. Исследование на днях появилось на 3Dnews Неправда ли немного похоже на наш опыт? И скорости передовых SSD для сравнения работы с мелкими файлами есть.

В случае c Intel сама технология доступна только в технической связке конкретного чипсета, процессора и непосредственно самого накопителя.

Все это стоит недешево, а в случае с современными быстрыми SSD – почти бессмысленно, как видно из графиков.

А вот для связки OPTANЕ+HDD результат получается интересным. Проблема только в том, что если пользователь приобрел систему, способную работать с OPTANE, то системным диском HDD там вероятнее всего уже не будет.

Мы же строим функциональный почти аналог своими руками на любом железе c минимальным бюджетом и реально ощутимым результатом здесь и сейчас, причем недорого!

А что все-таки с ресурсом кэширующего SSD ?

Хороший вопрос и я его исследовал. В экспериментальном ноутбуке на процессоре T9500, 4гб ОЗУ, HDD и windows 10 32бит, который работает часто и всегда имеет открытыми 3-4 браузера с 40-50 вкладками в каждом, работающим офисным пакетом и прочими полуофисными задачами кеширующий 16гб диск перезаписывается при сильных нагрузках раз в день, что при ресурсе даже самой слабой памяти в 1000 перезаписей обеспечит 3+ года беспроблемного ускорения. В случае же моего конкретного SSD на 16gb это MLC память с заявленными 3000 циклов (которых в реальности может быть и сильно больше), что уже подводит срок работы кэша к 10+ годам!

Итого?

Важно понимать, что мы поставили задачу сделать ультрабюджетный boost компьютеру с HDD, а не преобразовать его в mainfarame за 5 коп. Те пользователи, которые понимают все плюсы SDD и таковой им нужен для рабочих или игровых задач, скорее всего либо уже работают с ним либо планируют бюджет на него в одной из современных версий. В итоге с поставленной в заголовке задачей мы, уверен, справились таки ультрабюджетно.

Если же ваша работа носит офисный характер и возможности полноценно перейти на SSD ограничены, то такое решение, как мне кажется, имеет полное право на жизнь. Тем более, что в случае приобретения PrimoCache его вполне в будущем можно использовать для работы SSD, что только доплнительно улучшит пользовательский опыт выравниванием нагрузки на уже SSD через ОЗУ. Как мы уже заметили выше - входной порог это всего-то примерно 10 у.е. или даже меньше.

Стоит отметить, что для того, чтобы существенно улучшить производительность 2Тб HDD по отзывам пользователей достаточно любого 64Гб SSD. Вряд ли у многих будет столько активных для чтения файлов, но важен сам порядок нужного места для кэширования.

В любом случае рассмотренный подход позволяет как минимум предложить недорогую альтернативу недешевому сегодня и не каждому доступному переходу на SSD, а как максимум - обеспечить производительность в рядовых задачах достаточную, чтобы отсрочить этот переход до покупки новой системы целиком, когда текущая платформа окончательно перестанет удовлетворять рабочие потребности.

Андрей Зинченко, доктор философии в области экономики, доцент кафедры финансов Национального университета кораблестроения, магистр государственного управления (МРА)

Быстрота работы многих программ, да и время загрузки самой операционной системы, зачастую зависит не от мощности процессора или количества оперативной памяти, а от скорости работы носителя информации — жесткого диска. Сегодня на рынке появились аналоги обычным HDD — твердотельные накопители SSD, но их стоимость пока ощутимо велика, и не все могут себе позволить такую покупку. Поэтому сегодня покажем несколько способов оптимизации и ускорения работы жесткого диска.

Как увеличить скорость работы жесткого диска

Первый способ ускорения работы HDD будет связан с отключением системного индексирования жесткого диска. Помните, этот способ подойдет тем, кто не пользуется встроенным поиском операционной системы. Для этого заходим в «Мой компьютер» (Win+E), выбираем системный диск (обычно С), открываете меню «Свойства» и снимаем галочку в пункте «Разрешить индексирование». Применяем, после этого перезагрузите ПК.

Второй способ — отключение журналирования событий жесткого диска. Это позволяет деактивировать службу, контролирующую и записывающую все события и сбои, происходящие с HDD. Для этого выполните следующие действия:

От имени администратора запустить командную строку (Пуск-Выполнить-CMD); . прописываем в пустой строке команду fsutil usn deletejournal /D X:, Х тут обозначена буква вашего жесткого диска и нажмите клавишу Enter; . перезагрузить компьютер.

Третий способ посложнее и предполагает установку стороннего ПО. Для его реализации необходимо иметь не менее 2Гб свободной оперативной памяти. Для увеличения скорости выбираем программу Fancy Cache — она бесплатна и существует в двух версиях — для всего диска и для отдельного раздела.

Выбирайте ту, которая больше подойдет для вас. После того, как ПО установлено, настройте его так, как указано ниже:

Значение Cache Size — 2048 Mb для одного жесткого диска; . значение Block Size — оставляем по умолчанию; . значение Algorithm — по умолчанию оставляем LFU-R; . ставим галочку напротив Defer-Write и устанавливаем задержку от 300 секунд; . ставим галочку напротив Release After Write, чтобы лишние данные удалялись из кэша, если они не нужны для чтения, больше ничего не трогаем.

После этого стоит запустить программу кнопкой Start Caching и измерить скорость жесткого диска при помощи программы-анализатора CrystalDiskMark. Нужно только уточнить, что реально увеличение быстродействие заметно при поиске файлов, при копировании небольших объемов данных.

Если у вас не один, а несколько жестких дисков, вам подойдет вариант с организацией RAID0-массива, при котором также можно увеличить скорость работы жесткого диска, но есть риск потерять данные при неполадках в работе. Но это уже тема для другой статьи.

Не забывайте также, что в скорости выигрывает тот жесткий диск, у которого технические параметры соответствуют современным требованиям — интерфейс передачи данных SATA 3, качественный контролер памяти, собственная кэш память больше или равна 32 Мб (при емкости 1Тб — 64Мб).

На этом все, удачных вам настроек и быстрых жестких дисков!