نحوه عملکرد کش هارد

آیا می دانستید که هاردها نیز حافظه کش دارند؟ کش هارد تاثیر زیادی بر عملکرد آن داشته و در واقع، به بهبود سرعت خواندن و نوشتن داده‌ ها کمک می‌کند. حافظه کش هارد موجب کاهش زمان تاخیر شده و دسترسی به داده ها را سریع تر می کند که از این رو، پردازش هارد نیز بهبود می یابد. در ادامه مقاله، به بررسی بیشتر کش هارد دیسک و نحوه عملکرد آن می پردازیم. با ما همراه باشید.

کش هارد چیست؟

کش هارد، حافظه ا‌ی موقت بوده که در واقع بین هارد و پردازنده قرار می گیرد و نقش آن، ذخیره سازی داده هایی است که به ‌طور مکرر مورد استفاده قرار می‌گیرند. این امر موجب افزایش سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات می شود.

نحوه عملکرد حافظه کش هارد بدین صورت است که زمانی که سیستم درخواستی برای خواندن یا نوشتن اطلاعات ارسال می‌کند، ابتدا کش هارد بررسی می‌ شود. در صورت موجود بودن داده‌ موردنظر در کش، اطلاعات مستقیماً از آن خوانده شده و عملیات با سرعت بیشتری انجام می‌شود. اگر داده در کش نباشد، سیستم اطلاعات را از دیسک سخت بازیابی کرده و آن را در کش ذخیره کند. این فرآیند موجب افزایش سرعت پردازش، کاهش تأخیر و کم شدن تعداد دفعات دسترسی مستقیم به دیسک شده که در نهایت به بهبود عملکرد کلی سیستم و افزایش عمر مفید هارد کمک می‌ کند.   

انواع حافظه کش هارد

در این بخش از مقاله، انواع مختلف کش هارد دیسک را معرفی می کنیم که به شرح زیر می باشند.

کش فیزیکی داخلی

این کش داخل هارد قرار داشته و ظرفیت آن معمولاً از چندین مگابایت تا چند صد مگابایت است. کش داخلی برای ذخیره سازی داده ‌هایی که به‌ طور مکرر استفاده می شوند، به کار می رود و در هاردهای HDD و SSD استفاده می شود. این کش موجب کاهش زمان دسترسی به اطلاعات و بهبود عملکرد کلی دستگاه می ‌شود.

کش نرم ‌افزاری

این نوع کش هارد نیز بخشی از حافظه RAM بوده که توسط برخی از سیستم ‌عامل ‌ها برای کش دیسک در نظر گرفته می شود. این روش، که به آن Caching via RAM می گویند، امکان پردازش سریع‌ تر اطلاعات را فراهم و عملکرد سیستم را افزایش می‌ دهد.

کش NAND

این کش در هاردهای هیبریدی (SSHD) استفاده می شود و بدین صورت است که بخشی از حافظه فلش NAND به عنوان کش استفاده می ‌شود. کش NAND با ذخیره موقت داده ‌های پرتکرار، سرعت بارگذاری نرم‌ افزارها را افزایش می دهد.

کش DRAM

این کش هارد هم در بسیاری از حافظه های  SSDوجود داشته و نسبت به NAND سرعت بسیار بالاتری دارد. کش DRAM معمولاً در پردازش‌ های سنگین و سرورهای حرفه‌ ای به کار می رود، چرا که موجب دسترسی بسیار سریع تر به داده ‌ها می شود.

کش RAID

سیستم ‌های پیشرفته و سرورهایی که از تکنولوژی RAID بهره می برند، یک کش مخصوص در کنترلر RAID دارند که سرعت انتقال داده ‌ها را افزایش داده و از بروز تأخیر جلوگیری می‌کند.

مزایای کش هارد

به طور کلی، مزایای حافظه کش هارد شامل موارد زیر می شوند:

• تسریع فرآیند خواندن و نوشتن داده ‌ها.

• کاهش زمان انتظار برای دسترسی به اطلاعات.

• بهبود کلی عملکرد سیستم.

• کاهش تأخیر در اجرای برنامه‌ ها و وظایف.

• کاهش فشار روی هارد دیسک و افزایش طول عمر آن.

• ارتقاء عملکرد در پردازش ‌های سنگین و حرفه ‌ای.

• بهبود سرعت بارگذاری بازی ‌ها و نرم ‌افزارهای سنگین.

• کاهش مصرف انرژی در برخی مدل‌ های SSD و SSHD.

• بهینه‌سازی مدیریت داده‌ ها و افزایش سرعت پاسخ ‌دهی سیستم.