硬盤緩存有什么用
硬盤緩存是硬盤控制器中的一塊內(nèi)存芯片，用于存儲經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)。它的主要作用是提高硬盤的讀寫速度，減少對硬盤的直接讀寫次數(shù)，從而延長硬盤的使用壽命。硬盤緩存的大小與速度是直接關(guān)系到硬盤的傳輸速度的重要因素，能夠大幅度地提高硬盤整體性能。
硬盤緩存
硬盤緩存的具體作用
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預(yù)讀取：當(dāng)硬盤受到CPU指令控制開始讀取數(shù)據(jù)時，硬盤上的控制芯片會控制磁頭把正在讀取的簇的下一個或者幾個簇中的數(shù)據(jù)讀到緩存中。由于硬盤上數(shù)據(jù)存儲時是比較連續(xù)的，所以讀取命中率較高。當(dāng)需要讀取下一個或者幾個簇中的數(shù)據(jù)的時候，硬盤則不需要再次讀取數(shù)據(jù)，直接把緩存中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻?nèi)存中就可以了，由于緩存的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于磁頭讀寫的速度，所以能夠達(dá)到明顯改善性能的目的。
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對寫入動作進(jìn)行緩存：當(dāng)硬盤接到寫入數(shù)據(jù)的指令之后，并不會馬上將數(shù)據(jù)寫入到盤片上，而是先暫時存儲在緩存里，然后發(fā)送一個“數(shù)據(jù)已寫入”的信號給系統(tǒng)，這時系統(tǒng)就會認(rèn)為數(shù)據(jù)已經(jīng)寫入，并繼續(xù)執(zhí)行下面的工作，而硬盤則在空閑（不進(jìn)行讀取或?qū)懭氲臅r候）時再將緩存中的數(shù)據(jù)寫入到盤片上。這種方法對寫入數(shù)據(jù)的性能有一定提升，但也帶來了安全隱患，例如突然掉電可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。為此，硬盤廠商設(shè)計了相應(yīng)的解決方案，如掉電時磁頭會借助慣性將緩存中的數(shù)據(jù)寫入零磁道以外的暫存區(qū)域，等到下次啟動時再將這些數(shù)據(jù)寫入目的地。
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臨時存儲最近訪問過的數(shù)據(jù)：硬盤內(nèi)部的緩存還會將讀取比較頻繁的一些數(shù)據(jù)存儲在緩存中，以便再次讀取時可以直接從緩存中傳輸，進(jìn)一步提高訪問效率。
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提高硬盤整體性能：緩存的大小與速度是直接關(guān)系到硬盤的傳輸速度的重要因素。具有大緩存的硬盤能夠大幅度地提高整體性能，特別是在處理零碎數(shù)據(jù)時，可以將這些零碎數(shù)據(jù)暫存在緩存中，減小外系統(tǒng)的負(fù)荷，提高數(shù)據(jù)的傳輸速度。
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減少硬盤磨損：由于緩存的存在，系統(tǒng)可以先將數(shù)據(jù)寫入緩存，然后由緩存控制器決定何時將這些數(shù)據(jù)寫入硬盤。這樣可以減少對硬盤的直接寫入次數(shù)，延長硬盤的使用壽命。
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優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸：緩存可以平滑數(shù)據(jù)流，當(dāng)系統(tǒng)寫入數(shù)據(jù)速度高于硬盤的寫入速度時，緩存可以臨時存儲這些數(shù)據(jù)，等待硬盤準(zhǔn)備好后再進(jìn)行寫入，從而優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸過程。
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降低能耗：由于緩存的數(shù)據(jù)訪問速度更快，可以減少硬盤的工作時間，從而降低能耗和發(fā)熱量，對于移動設(shè)備來說，這有助于延長電池壽命。
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支持更高效的算法：緩存的存在使得更復(fù)雜的數(shù)據(jù)預(yù)取和寫入優(yōu)化算法成為可能，這些算法可以根據(jù)數(shù)據(jù)的訪問模式預(yù)測未來可能需要的數(shù)據(jù)，并提前將它們加載到緩存中，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的整體性能。
硬盤緩存的大小與性能
硬盤緩存的大小并不是越大越好。在選擇硬盤時，需要根據(jù)自己的實際需求和預(yù)算來權(quán)衡。一般來說，家用電腦和辦公設(shè)備可以選擇16MB至32MB的緩存硬盤，這樣既可以保證讀寫速度，又可以降低功耗和價格。而對于專業(yè)級別的圖形處理、視頻編輯等高性能需求的設(shè)備，可以選擇更大容量的緩存硬盤，以獲得更快的讀寫速度和更高的存儲空間。
固態(tài)硬盤中的緩存
固態(tài)硬盤（SSD）中的緩存通常由DRAM顆粒構(gòu)成，起到數(shù)據(jù)交換緩沖作用。一款SSD產(chǎn)品是否有緩存這樣的設(shè)計，往往是廠商根據(jù)產(chǎn)品定位和用途做得決定。一般一些入門級產(chǎn)品或者低速產(chǎn)品，在設(shè)計上就會考慮不帶緩存方案，而一些高速產(chǎn)品由于數(shù)據(jù)交換量大，就設(shè)計有緩存，以提高產(chǎn)品的讀寫效率。所以對應(yīng)的，帶緩存的SSD肯定是要貴上不少的。之所以這樣設(shè)計，是考慮到緩存的作用在低端產(chǎn)品中效果不大。在入門級產(chǎn)品中，固態(tài)產(chǎn)品的讀寫性能多數(shù)時間被應(yīng)用于小文件讀寫，緩存所能帶來的提升只有零點幾秒，沒有太大的意義，而在高端產(chǎn)品上則不同，中高端產(chǎn)品一是容量大，二是速度快，通常應(yīng)用于大容量數(shù)據(jù)的讀寫，這時候緩存能夠提供的幫助較大，而且許多產(chǎn)品應(yīng)用了全盤緩存技術(shù)，能夠大幅提升產(chǎn)品性能。
綜上所述，硬盤緩存的作用是多方面的，它不僅能夠提高硬盤的讀寫速度，還能夠減少硬盤的磨損，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸，降低能耗，支持更高效的算法等。在選擇硬盤時，需要根據(jù)自己的實際需求和預(yù)算來權(quán)衡緩存的大小，以獲得最佳的性能和性價比。
