¿Qué es la memoria caché del disco duro y qué hace?

Las PC son máquinas complicadas, llenas de docenas de componentes más pequeños, todos trabajando juntos. Cualquiera que haya trabajado con hardware de PC está familiarizado con las principales especificaciones del disco duro, como la capacidad, las velocidades de lectura/escritura y las velocidades de rotación del plato. Sin embargo, hay una característica menos conocida y que a menudo se pasa por alto que afecta la velocidad y el rendimiento de su disco duro. La función se conoce como caché del disco duro. Echemos un vistazo rápido a lo que caché del disco duro y caché SSD es y cómo funciona.

¿Qué es la memoria caché del disco duro?

La caché del disco duro a menudo se conoce como el búfer del disco. Por ese nombre, su propósito se convierte en un pequeño c. Actúa como un espacio de memoria temporal mientras el disco duro lee y escribe datos en el almacenamiento permanente de los platos.

Puede pensar en la memoria caché de un disco duro como si fuera una memoria de acceso aleatorio (RAM) diseñada específicamente para el disco duro. Los discos duros tienen microcontroladores incorporados que gobiernan y procesan los datos que entran y salen, como una CPU. El caché funciona junto con el microcontrolador para almacenar la memoria a medida que se procesa.

También puede pensar en el caché del disco duro como algo similar al almacenamiento en búfer cuando se trata de transmisión de contenido. Todos han lidiado con la transmisión de un video en una conexión lenta. El reproductor de video espera antes o durante la reproducción para recopilar datos para que pueda continuar reproduciendo el video de manera más fluida a medida que avanza. La memoria caché del disco duro permite que un disco duro haga lo mismo al leer y escribir datos.

¿Como funciona?

A medida que el disco duro lee y escribe datos, los extrae de los platos. Muy a menudo, un disco duro está trabajando con los mismos datos repetidamente, ya que la persona que usa la computadora generalmente está trabajando en una o dos tareas a la vez. La unidad de disco duro (HDD) contiene datos en su caché que usted o sus programas utilizan con más frecuencia y, más recientemente, elimina la necesidad de sacarlos de los platos cada vez que se necesitan los datos. Esta acción acelera el rendimiento de la unidad.

Leer por delante y por detrás

Por lo general, un disco duro no solo recoge los datos que necesita. También lee los datos a su alrededor. Los discos duros no son eficientes. Los platos giratorios y los cabezales de lectura/escritura están inherentemente limitados por las piezas móviles físicas, que son mucho más lentas que las unidades de estado sólido que no tienen componentes móviles. Por lo tanto, los discos duros intentan compensar adivinando.

Cuando un usuario o un programa solicita datos (me recuerda a Tron), el disco duro lee esos datos y los datos a su alrededor del plato y los almacena en el búfer. Dado que existe una probabilidad decente de que los datos circundantes sean similares, la unidad asume que el usuario o el proceso también solicitará los datos circundantes pronto.

Flujo de datos vespertino

Hay un montón de pasos diferentes para recuperar datos de un disco duro. Cada uno de ellos lleva su tiempo y rara vez se sincronizan. La transferencia de datos desde el disco duro a través de SATA generalmente se realiza mucho más rápido de lo que la unidad puede leer y escribir datos en los platos. El búfer de disco se usa a menudo para equilibrar este flujo de datos y hacer que el proceso sea mucho más fluido.

Minimizar los tiempos de espera al escribir

Una vez más, los discos duros son lentos. Son probablemente la parte que consume más tiempo de cualquier computadora debido a sus partes físicamente móviles. Escribir datos suele ser "doloroso" para el usuario.

El caché ayuda a acelerar los procesos de escritura de datos al engañar virtualmente al resto de la computadora. Un disco duro tomará datos en su caché y comenzará a escribirlos. En lugar de esperar a escribir todos los datos en los platos, el disco duro le indica a la computadora que lo hizo. La PC o Mac continúa enviando más datos o pasa a otras tareas, creyendo que el proceso está completo. De cualquier manera, esto permite que la computadora como un todo continúe con el siguiente evento.

Sin embargo, hay un inconveniente. Mientras que el disco duro intenta cumplir su promesa de escribir los datos, puede perderlos. Si la computadora se apaga repentinamente, todos los datos almacenados en la caché desaparecerá. El caché, como la RAM, es un almacenamiento volátil.

Acelerando tu disco duro

El caché no se equiparará directamente con un rendimiento más rápido de la unidad en tareas individuales. No es como si estuviera causando que la unidad se mueva más rápido. Sin embargo, tener un búfer de disco permite que un disco duro realice múltiples tareas de manera mucho más eficiente, y es probable que eso sea algo que necesitará.

Es raro que una unidad haga solo una cosa o solo interactúe con un proceso a la vez. Los discos duros basados ​​en disco siguen siendo dispositivos de almacenamiento bien conocidos en las PC modernas. Sin embargo, las unidades de estado sólido (SSD) están reemplazando gradualmente a las unidades de disco duro (HDD). Incluso con una sola tarea, es posible que varios programas necesiten acceder a ese almacenamiento a la vez. Es posible que esté trabajando con dos o más archivos de su unidad de almacenamiento a la vez.

Los servidores son otro espacio en el que tener caché en los discos duros es fundamental. Los discos duros del servidor siempre van a estar haciendo varias cosas. Piense en una base de datos detrás de un sitio web. Cada vez que un usuario completa una acción que el sitio web tiene que almacenar o registrar, el sitio accede a la información y la escribe en la base de datos. Cada vez que alguien visita ese sitio web, lo lee de la base de datos. Sería raro que las unidades que almacenan esa base de datos no estuvieran realizando múltiples tareas simultáneamente.

Caché en SSD

Los SSD no son tan lentos como los discos duros físicos, entonces, ¿también necesitan caché? En resumen, lo hacen. Mientras que la caché en los discos duros se comporta como la RAM, la caché en las unidades de estado sólido sirve como memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM). Es mucho más rápido y sigue el ritmo de los SSD.

Aunque los SSD son mucho más rápidos que sus contrapartes basadas en disco, el caché aún ofrece beneficios. Las unidades de estado sólido aún utilizan la memoria caché para regular la entrada/salida y proporcionar un acceso de lectura y escritura algo más rápido. Mientras tanto, algunos SSD no tienen DRAM incorporada. Ahorra en el consumo de energía, pero obliga a las unidades a compensar de otras maneras.

Comprar una unidad

Entonces, el caché obviamente sí importa. El caché no es tan importante como las especificaciones de la unidad principal, pero aún debe tenerlo en cuenta. Si su unidad va a ser multitarea o se ejecutará continuamente, como en un servidor o se utilizará para plataformas de juegos, busque tamaños de caché más grandes. Verás el mayor beneficio de ello. Los usuarios domésticos que buscan una unidad de almacenamiento para uso ocasional no tienen que preocuparse tanto por eso. Para los SSD, las aguas son un poco más turbias, pero vale la pena considerar el caché en su proceso de decisión. Sin embargo, otros factores pueden eclipsarlo fácilmente.