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하드 드라이브 캐시란 무엇이며 어떤 역할을 합니까?

PC는 모두 함께 작동하는 수십 개의 작은 구성 요소로 가득 찬 복잡한 기계입니다. PC 하드웨어 작업을 해 본 사람이라면 누구나 용량, 읽기/쓰기 속도, 플래터 회전 속도와 같은 주요 하드 드라이브 사양에 익숙할 것입니다. 그러나 하드 드라이브의 속도와 성능에 영향을 미치는 잘 알려지지 않고 종종 간과되는 기능이 있습니다. 이 기능을 하드 드라이브 캐시라고 합니다. 무엇인지 간단히 살펴보자 하드 드라이브 캐시 그리고 SSD 캐시 작동 방식입니다.

하드 드라이브 캐시란 무엇이며 어떤 역할을 합니까?

하드 드라이브 캐시란 무엇입니까?

하드 드라이브 캐시는 종종 디스크 버퍼로 알려져 있습니다. 그 이름으로 그 목적은 조금 c. 하드 드라이브가 플래터의 영구 저장소에 데이터를 읽고 쓰는 동안 임시 메모리 공간 역할을 합니다.

하드 드라이브의 캐시는 하드 드라이브용으로 특별히 설계된 RAM(Random-Access Memory)과 같다고 생각할 수 있습니다. 하드 드라이브에는 CPU처럼 들어오고 나가는 데이터를 제어하고 처리하는 내장 마이크로컨트롤러가 있습니다. 캐시는 처리되는 동안 메모리를 저장하기 위해 마이크로컨트롤러와 함께 작동합니다.

스트리밍 콘텐츠와 관련하여 하드 드라이브 캐시를 버퍼링과 유사한 것으로 생각할 수도 있습니다. 모두 느린 연결에서 비디오 스트리밍을 처리했습니다. 비디오 플레이어는 재생 전이나 재생 중에 데이터를 수집하여 비디오가 진행됨에 따라 더 원활하게 계속 재생할 수 있도록 기다립니다. 하드 드라이브 캐시를 사용하면 데이터를 읽고 쓸 때 하드 드라이브가 동일한 작업을 수행할 수 있습니다.

어떻게 작동합니까?

하드 드라이브가 데이터를 읽고 쓸 때 플래터에서 데이터를 가져옵니다. 컴퓨터를 사용하는 사람은 일반적으로 한 번에 한두 가지 작업을 수행하기 때문에 하드 드라이브는 동일한 데이터로 반복적으로 작업하는 경우가 많습니다. 하드 디스크 드라이브(HDD)는 귀하 또는 귀하의 프로그램이 가장 자주 사용하는 데이터를 캐시에 보관하며, 가장 최근에는 데이터가 필요할 때마다 플래터에서 가져올 필요가 없습니다. 이 작업은 드라이브의 성능을 향상시킵니다.

앞과 뒤 읽기

일반적으로 하드 드라이브는 필요한 데이터만 선택하지 않습니다. 또한 주변의 데이터를 읽습니다. 하드 드라이브는 효율적이지 않습니다. 회전하는 플래터와 읽기/쓰기 헤드는 본질적으로 물리적으로 움직이는 부품에 의해 제한되며, 이는 움직이는 구성 요소가 없는 솔리드 스테이트 드라이브보다 훨씬 느립니다. 따라서 하드 드라이브는 추측을 통해 보상하려고 합니다.

사용자나 프로그램이 데이터를 요청하면(Tron이 생각납니다) 하드 드라이브는 플래터에서 해당 데이터와 주변 데이터를 읽고 버퍼에 모두 저장합니다. 주변 데이터가 유사할 가능성이 높기 때문에 드라이브는 사용자 또는 프로세스도 곧 주변 데이터를 요청할 것이라고 가정합니다.

저녁 데이터 흐름

하드 드라이브에서 데이터를 검색하는 여러 단계가 있습니다. 그들 각각은 시간이 걸리고 거의 동기화되지 않습니다. SATA를 통해 하드 드라이브에서 데이터를 전송하는 것은 일반적으로 드라이브가 플래터에 데이터를 읽고 쓸 수 있는 것보다 훨씬 빠르게 이동합니다. 디스크 버퍼는 이러한 데이터 흐름을 고르게 하고 프로세스를 훨씬 더 매끄럽게 만드는 데 자주 사용됩니다.

작성 시 대기 시간 최소화

다시 말하지만, 하드 드라이브는 느립니다. 물리적으로 움직이는 부품 때문에 아마도 컴퓨터에서 가장 시간이 많이 걸리는 부품일 것입니다. 데이터 쓰기는 일반적으로 사용자에게 "고통"입니다.

캐시는 컴퓨터의 나머지 부분을 사실상 속여서 데이터 쓰기 프로세스의 속도를 높이는 데 도움이 됩니다. 하드 드라이브는 데이터를 캐시로 가져와 쓰기 시작합니다. 모든 데이터를 플래터에 쓰기 위해 기다리는 대신 HDD는 컴퓨터에 이를 수행했다는 신호를 보냅니다. PC 또는 Mac은 계속해서 더 많은 데이터를 보내거나 프로세스가 완료되었다고 믿고 다른 작업으로 이동합니다. 어느 쪽이든, 이렇게 하면 컴퓨터 전체가 다음 이벤트를 계속할 수 있습니다.

하지만 단점이 있습니다. 하드 드라이브가 데이터 쓰기에 대한 약속을 지키려고 노력하는 동안 데이터를 잃을 수 있습니다. 컴퓨터의 전원이 갑자기 꺼지면 캐시에 저장된 모든 데이터가 사라집니다. 캐시는 RAM과 마찬가지로 휘발성 저장소입니다.

하드 드라이브 속도 향상

캐시는 단일 작업에서 직접적으로 더 빠른 드라이브 성능과 동일하지 않습니다. 드라이브를 더 빠르게 움직이게 하는 것과는 다릅니다. 그러나 디스크 버퍼가 있으면 하드 드라이브가 훨씬 더 효율적으로 멀티태스킹을 수행할 수 있으며, 그럴 가능성이 있습니다.

드라이브가 한 가지 작업만 수행하거나 한 번에 하나의 프로세스와만 상호 작용하는 경우는 드뭅니다. 디스크 기반 하드 드라이브는 여전히 현대 PC에서 잘 알려진 저장 장치입니다. 그러나 SSD(Solid-State Drive)는 점차 이러한 HDD(하드 디스크 드라이브)를 대체하고 있습니다. 단일 작업으로도 여러 프로그램이 한 번에 해당 저장소에 액세스해야 할 수 있습니다. 한 번에 스토리지 드라이브에서 두 개 이상의 파일로 작업할 수 있습니다.

서버는 하드 드라이브에 캐시가 있어야 하는 또 다른 공간입니다. 서버 하드 드라이브는 항상 여러 가지 작업을 수행합니다. 웹사이트 뒤에 있는 데이터베이스를 생각해 보십시오. 사용자가 웹사이트가 저장하거나 기록해야 하는 작업을 완료할 때마다 사이트는 정보에 액세스하여 데이터베이스에 기록합니다. 누군가가 해당 웹 사이트를 볼 때마다 데이터베이스에서 읽습니다. 해당 데이터베이스를 저장하는 드라이브가 동시에 여러 작업을 수행하지 않는 경우는 드뭅니다.

SSD의 캐시

SSD는 물리적 하드 드라이브만큼 느리지 않으므로 캐시도 필요합니까? 요컨대, 그들은합니다. 하드 드라이브의 캐시는 RAM처럼 작동하지만 솔리드 스테이트 드라이브의 캐시는 동적 DRAM(Random-Access Memory) 역할을 합니다. 훨씬 빠르고 SSD와 보조를 맞춥니다.

SSD가 디스크 기반 SSD보다 훨씬 빠르지만 캐시는 여전히 이점을 제공합니다. 솔리드 스테이트 드라이브는 여전히 캐시를 사용하여 입/출력을 조절하고 다소 빠른 읽기 및 쓰기 액세스를 제공합니다. 한편, 일부 SSD에는 내장 DRAM이 없습니다. 이는 전력 소비를 절약하지만 드라이브가 다른 방식으로 보상하도록 합니다.

드라이브 구입

따라서 캐시는 분명히 중요합니다. 캐시는 기본 드라이브 사양만큼 중요하지 않지만 여전히 고려해야 합니다. 서버나 게임 플랫폼에서와 같이 드라이브가 멀티태스킹 또는 지속적으로 실행되는 경우 더 큰 캐시 크기를 찾으십시오. 가장 큰 혜택을 보게 될 것입니다. 가끔 사용하기 위해 스토리지 드라이브를 찾는 가정 사용자는 그것에 대해 크게 걱정할 필요가 없습니다. SSD의 경우 물이 조금 더 흐릿하지만 의사 결정 과정에서 캐시를 고려할 가치가 있습니다. 하지만 다른 요인이 이를 쉽게 가려줄 수 있습니다.