硬碟快取詳細介紹

　　硬碟大家都知道，作為電腦的一部分，大家對它的瞭解能有多少呢?小編今天在這裡給大家介紹硬碟快取是什麼，希望能幫到大家。

　　快取Cache memory是硬碟控制器上的一塊記憶體晶片，具有極快的存取速度，它是硬碟內部儲存和外界介面之間的緩衝器。由於硬碟的內部資料傳輸速度和外界介面傳輸速度不同，快取在其中起到一個緩衝的作用。快取的大小與速度是直接關係到硬碟的傳輸速度的重要因素，能夠大幅度地提高硬碟整體效能。當硬碟存取零碎資料時需要不斷地在硬碟與記憶體之間交換資料，如果有大快取，則可以將那些零碎資料暫存在快取中，減小外系統的負荷，也提高了資料的傳輸速度。

　　硬碟的快取主要起三種作用：一是預讀取。當硬碟受到CPU指令控制開始讀取資料時，硬碟上的控制晶片會控制磁頭把正在讀取的簇的下一個或者幾個簇中的資料讀到快取中由於硬碟上資料儲存時是比較連續的，所以讀取命中率較高，當需要讀取下一個或者幾個簇中的資料的時候，硬碟則不需要再次讀取資料，直接把快取中的資料傳輸到記憶體中就可以了，由於快取的速度遠遠高於磁頭讀寫的速度，所以能夠達到明顯改善效能的目的;二是對寫入動作進行快取。當硬碟接到寫入資料的指令之後，並不會馬上將資料寫入到碟片上，而是先暫時儲存在快取裡，然後傳送一個“資料已寫入”的訊號給系統，這時系統就會認為資料已經寫入，並繼續執行下面的工作，而硬碟則在空閒不進行讀取或寫入的時候時再將快取中的資料寫入到碟片上。雖然對於寫入資料的效能有一定提升，但也不可避免地帶來了安全隱患——如果資料還在快取裡的時候突然掉電，那麼這些資料就會丟失。對於這個問題，硬碟廠商們自然也有解決辦法：掉電時，磁頭會藉助慣性將快取中的資料寫入零磁軌以外的暫存區域，等到下次啟動時再將這些資料寫入目的地;第三個作用就是臨時儲存最近訪問過的資料。有時候，某些資料是會經常需要訪問的，硬碟內部的快取會將讀取比較頻繁的一些資料儲存在快取中，再次讀取時就可以直接從快取中直接傳輸。

　　快取容量的大小不同品牌、不同型號的產品各不相同，早期的硬碟快取基本都很小，只有幾百KB，已無法滿足使用者的需求。2MB和8MB快取是現今主流硬碟所採用，而在伺服器或特殊應用領域中還有快取容量更大的產品，甚至達到了16MB、64MB等。

　　大容量的快取雖然可以在硬碟進行讀寫工作狀態下，讓更多的資料儲存在快取中，以提高硬碟的訪問速度，但並不意味著快取越大就越出眾。快取的應用存在一個演算法的問題，即便快取容量很大，而沒有一個高效率的演算法，那將導致應用中快取資料的命中率偏低，無法有效發揮出大容量快取的優勢。演算法是和快取容量相輔相成，大容量的快取需要更為有效率的演算法，否則效能會大大折扣，從技術角度上說，高容量快取的演算法是直接影響到硬碟效能發揮的重要因素。更大容量快取是未來硬碟發展的必然趨勢