Объем кэш памяти: Как выбрать жёсткий диск HDD 3.5” | Жесткие диски | Блог

Как выбрать жёсткий диск HDD 3.5” | Жесткие диски | Блог

Сменив в 80-х годах прошлого века накопители на гибких дисках и совсем уж архаичные перфокарты с перфолентами, HDD («Hard Disk Drive» – «накопитель на жестком диске») надолго стали основным устройством для хранения программ и данных на большинстве компьютеров. Правда, в последнее время они потихоньку сдают позиции:

SSD намного превосходят HDD по скорости, разница в цене с каждым годом все меньше, так что, пожалуй, еще лет 5-10 и жесткие диски уйдут в историю вслед за гибкими дисками и CD-ROM-ами. Но пока еще этого не произошло и существует, как минимум, два весомых повода предпочесть именно HDD:

— они пока еще значительно дешевле: средний SSD в 8-9 раз дороже среднего HDD аналогичной емкости;

— SSD имеет ограниченное число циклов записи – для домашнего компьютера это не так критично, но для многих серверных решений HDD обеспечит большую надежность хранения данных.

Название этот вид накопителей получил благодаря своей конструкции – информация в нем хранится на одном или нескольких жестких дисках с ферромагнитным покрытием. Доступ к данным обеспечивается с помощью магнитных головок, движущихся на небольшом (около 0,1 мк) расстоянии от вращающихся дисков.

HDD выпускаются в двух форм-факторах: 3,5″ и 2,5″. По сравнению с последним, 3,5″ HDD имеют больший максимальный объем и меньшую цену в пересчете на гигабайт объема. Если же низкая цена вам не так важна, как компактность, быстродействие и меньшее энергопотребление, то вам лучше обратить внимание на 2,5″ HDD. Существуют жесткие диски других форм-факторов (1,8″, например), но они обычно используются в спецтехнике и объем их производства невелик.

Определившись с форм-фактором, не спешите с покупкой – жесткие диски обладают множеством характеристик, определяющих их эффективность в тех или иных условиях использования.

Характеристики жестких дисков

Объем HDD – основной его параметр, оказывающий наибольшее влияние, как на цену устройства, так и на его привлекательность для покупателя. Требования программ к свободному месту на диске постоянно растут, как и объемы видеофайлов и файлов с фотографиями, поэтому желание приобрести накопитель большого объема вполне понятно. С другой стороны, HDD большого объема стоят дороже иного компьютера. Какого же объема диск выбрать?

Как видно из графика, наименьшую цену за гигабайт имеют диски объемом 3-6 ТБ. Прицениваясь к диску объемом 10 ТБ и более, проверьте – не будет ли более выгодной покупка двух дисков меньшего объема? И уж совсем дорогой выходит гигабайт объема при покупке дисков в 1ТБ и менее.

При покупке HDD емкостью более 2 ТБ, убедитесь, что SATA-контроллер материнской платы вашего компьютера поддерживает жесткие диски объемом более 2,2 ТБ, и что у вас установлена операционная система с поддержкой GPT (GUID Partition Table — новый стандарт таблицы разделов жесткого диска, способный адресовать более 2 ТБ). Поддержка GPT реализована в Windows начиная с версии 7, в MAC OS с версии 10.6 и во всех современных дистрибутивах linux. Если какое-то из этих двух условий не выполняется, вы не сможете использовать более 2,2 ТБ вашего нового HDD.

Если же вы хотите, чтобы загрузка также производилась с нового жесткого диска, материнская плата должна иметь UEFI BIOS. Все современные материнские платы поддерживают диски большого размера, затруднения могут возникнуть только с «материнками», выпущенными до 2011 года.

Скорость вращения шпинделя оказывает прямое влияние на скорость чтения и записи данных с жесткого диска. Высокооборотные диски в среднем имеют большую скорость передачи данных, чем низкооборотные, но также они более шумные и потребляют больше энергии.

Однако сравнивать диски разных производителей только по этому параметру не стоит: скорость чтения/записи зависит не только от скорости вращения шпинделя, но и от скорости позиционирования головок, от схемотехники контроллера жесткого диска и т.д. Поэтому, если вам важна скорость доступа к данным, лучше обратить внимание непосредственно на скоростные характеристики.

Максимальная скорость передачи данных представляет собой максимально достижимую на данной модели скорость чтения/записи. Скорость эта достигается только при определенных условиях, в обычной работе такие скорости достигаются только при переписывании нефрагментированных (состоящих из последовательно расположенных на диске блоков) файлов большого объема; обычные скорости будут намного меньше.

Если использование диска предполагает работу с большим количеством мелких файлов, стоит обратить внимание на среднее время доступа и среднее время задержки – чем меньше будут эти параметры, тем быстрее головка диска позиционируется на новый файл и тем быстрее будет работа с мелкими или фрагментированными файлами.

Заполнение диска гелием позволяет уменьшить аэродинамические эффекты, тормозящие вращение дисков и приводящие к вибрации. В результате, гелиевые жесткие диски имеют меньшее энергопотребление и меньшую шумность по сравнению с обычными, заполненными воздухом – это особенно важно для высокооборотных HDD. Также это позволяет уменьшить толщину дисков, что ведет к росту быстродействия и объема (за счет большего количества дисков в HDD).

Однако, такие HDD дороже обычных и очень требовательны к качеству изготовления – при нарушении герметичности гелий быстро «утекает» из корпуса, и не предназначенные для работы в воздушной атмосфере диски быстро приходят в негодность.

Назначение жесткого диска, указанное производителем, может помочь в выборе, но опираться только на него не стоит, поскольку нет четких критериев, по которым можно однозначно определить назначение HDD. Кроме того, иногда указание какого-нибудь назначения является просто маркетинговой уловкой.

Тем не менее, на этот параметр следует обратить внимание, когда режим работы жесткого диска отличается от обычного. Например, если на HDD ведется непрерывная круглосуточная запись (видеосистема) или он работает круглосуточно с сильной загрузкой, постоянно выполняя операции записи и чтения (сервер).

Если диск приобретается для установки в RAID (массив жестких дисков повышенной надежности хранения данных), обратите также внимание на оптимизацию под RAID-массив.

Обычный жесткий диск при попытке чтения со сбойного кластера, повторяет эту попытку несколько раз, пытаясь восстановить данные. HDD типа «RAID Edition» при сбое попытку чтения не повторяет, а сразу сообщает RAID-контроллеру о «сомнительном» кластере – это позволяет избежать падения производительности при появлении сбойных участков на одном из дисков массива.

Поддержка NCQ также может ускорить работу с диском в некоторых случаях – HDD с поддержкой NCQ способен оптимизировать находящуюся в памяти очередь команд к диску. Например, если в очереди находится несколько команд позиционирования/чтения, контроллер жесткого диска упорядочит эту очередь так, чтобы минимизировать перемещение головки.

Объем кэш-памяти. Кэш-память используется для буферизации данных: перед записью на диск данные помещаются в неё, и, если они потребуются компьютеру в ближайшее время, они будут прочитаны не с поверхности диска, а прямо из кэш-памяти, что, разумеется, в разы быстрее. Наличие кэш-памяти значительно ускоряет работу с данными на жестком диске, особенно с часто используемыми — индексами, загрузочными записями, таблицами размещения файлов, и т. д.

Объем кэш-памяти влияет на скорость работы незначительно – минимального для современных жестких дисков объема кэша в 32 МБ вполне достаточно для хранения служебной информации о диске. Впрочем, если использование диска предполагает работу с часто использующимися мелкими файлами (системный диск, диск сервера) то лучше выбрать модель с кэшем побольше – это увеличит вероятность того, что нужный файл окажется в буфере и доступ к нему будет осуществлен в разы быстрее. Если диск используется для хранения файлов большого объема, то размер буфера на производительность особого влияния оказывать не будет.

Гибридный SSHD-накопитель в качестве кэша второго уровня использует твердотельный диск объемом в несколько ГБ. Поскольку скорость чтения данных с SSD намного выше, чем с HDD, это дает прирост производительности, если на диске расположены часто используемые данные. Такие диски можно использовать в качестве системных, на них можно располагать рабочие программы и базы данных – это даст заметный прирост производительности.

Интерфейс. Современные диски для передачи данных используют либо SATA третьего поколения, либо серверный SAS. HDD SATA можно подключать к контроллеру SAS, а наоборот – нет.

Пропускная способность интерфейсов SATA III и SAS различная – первый дает максимум 6 Гбит/с, второй – 12.

На уровень шума во время работы и в простое следует обратить внимание, если диск приобретается для домашнего компьютера или если вы не любите посторонних звуков во время работы. Некоторые диски создают при работе шум уровнем до 36 дБ – это можно сравнить с громкостью спокойного разговора.

То, что жесткие диски «боятся» ударов и вибраций – факт общеизвестный, но несколько преувеличенный – для закрепленных в корпусе компьютера HDD это не настолько важно, как для внешних жестких дисков. Большинство HDD способны без вреда для себя перенести падение на твердую поверхность с высоты 1″ (ударостойкость 40G) во время работы и с высоты более метра – в выключенном состоянии. Если же ваш компьютер испытывает в работе более серьезные нагрузки, выбирайте среди моделей с большей ударостойкостью.

Варианты выбора жестких дисков

Если вы хотите приобрести жесткий диск по минимальной цене, имейте в виду, что HDD на 0,5 TБ хоть и стоят дешевле, но при этом гигабайт объема обойдется вам намного дороже, чем на жестком диске большей емкости. Лучше немного доплатить и приобрести диск на 1 ТБ или больше.

Если вы желаете получить максимум объема за минимум денег, выбирайте среди жестких дисков на 3-6 ТБ – в этом диапазоне цена гигабайта объема самая низкая.

Купив HDD большого объема, вы надолго забудете о недостатке места на диске.

Если вы подбираете жесткий диск для сервера или видеосистемы, выбирайте среди моделей с соответствующим назначением.

RAID-массив способен гарантировать сохранение данных даже при полном разрушении одного из входящих в него жестких дисков. Для его создания предназначены HDD с оптимизацией под RAID-массив

Для чего нужен кэш и сколько его необходимо?

Речь идет не о наличности, а о кэш-памяти процессоров и не только. Из объема кэш-памяти торгаши сделали очередной коммерческий фетиш, в особенности с кэшем центральных процессоров и жестких дисков (у видеокарт он тоже есть – но до него пока не добрались). Итак, есть процессор ХХХ с кэшем L2 объемом 1Мб, и точно такой же процессор XYZ с кэшем объемом 2Мб. Угадайте какой лучше? Аа – вот не надо так сразу!

Кэш-память – это буфер, куда складывается то, что можно и/или нужно отложить на потом. Процессор выполняет работу и возникают ситуации, когда промежуточные данные нужно где-то сохранить. Ну конечно в кэше! – ведь он на порядки быстрее, чем оперативная память, т.к. он в самом кристалле процессора и обычно работает на той же частоте. А потом, через какое то время, эти данные он выудит обратно и будет снова их обрабатывать. Грубо говоря как сортировщик картошки на конвейере, который каждый раз, когда попадается что-то другое кроме картошки (морковка ) , бросает ее в ящик. А когда тот полон – встает и выносит его в соседнюю комнату. В этот момент конвейер стоит и наблюдается простой. Объем ящика и есть кэш в данной аналогии. И сколько его надо – 1Мб или 12? Понятно, что если его объем мал придется слишком много времени уделят выносу и будет простой, но с какого то объема его дальнейшее увеличение ничего не даст. Ну будет ящик у сортировщика на 1000кг морковки – да у него за всю смену столько ее не будет и от этого он НЕ СТАНЕТ В ДВА РАЗА БЫСТРЕЕ ! Есть еще одна тонкость – большой кэш может вызывать увеличение задержек обращения к нему во-первых, а заодно повышается и вероятность возникновения ошибок в нем, например при разгоне – во-вторых. (о том КАК в этом случае определить стабильность/нестабильность процессора и выяснить что ошибка возникает именно в его кэше, протестировать L1 и L2 – можно прочесть тут.) В-третьих – кэш выжирает приличную площадь кристалла и транзисторный бюджет схемы процессора. То же самое касается и кэш памяти жестких дисков. И если архитектура процессора сильная – у него будет востребовано во многих приложениях 1024Кб кэша и более. Если у вас быстрый HDD – 16Мб или даже 32Мб уместны. Но никакие 64Мб кэша не сделают его быстрее, если это обрезок под названием грин версия ( Green WD) с частотой оборотов 5900 вместо положеных 7200, пусть даже у последнего будет и 8Мб. Потом процессоры Intel и AMD по-разному используют этот кэш (вообще говоря AMD более эффективно и их процессоры часто комфортно довольствуются меньшими значениями). Вдобавок у Intel кэш общий, а вот у AMD он персональный у каждого ядра. Самый быстрый кэш L1 у процессоров AMD составляет по 64Кб на данные и инструкции, что вдвое больше, чем у Intel. Кэш третьего уровня L3 обычно присутствует у топовых процессоров наподобие AMD Phenom II 1055T X6 Socket AM3 2.8GHz или у конкурента в лице Intel Core i7-980X. Прежде всего большие объемы кэша любят игры. И кэш НЕ любят многие профессиональные приложения (см. Компьютер для рендеринга, видеомонтажа и профприложений). Точнее наиболее требовательные к нему вообще равнодушны. Но чего точно не стоит делать, так это выбирать процессор по объему кэша. Старенький Pentium 4 в последних своих проявлениях имел и по 2Мб кэша при частотах работы далеко за 3ГГц – сравните его производительность с дешевеньким двуядерничком Celeron E1***, работающим на частотах около 2ГГц. Он не оставит от старичка камня на камне. Более актуальный пример – высокочастотный двухъядерник E8600 стоимостью чуть не 200$ (видимо из-за 6Мб кэша) и Athlon II X4-620 2,6ГГц, у которого всего 2Мб. Это не мешает Атлону разделать конкурента под орех.

Как видно на графиках – ни в сложных программах, ни в требовательных к процессору играх никакой кэш не заменит дополнительных ядер. Athlon с 2Мб кэша (красный) легко побеждает Cor2Duo с 6Мб кэша даже при меньшей частота и чуть не вдвое меньшей стоимости. Так же многие забывают, что кэш присутствует в видеокартах, потому что в них, вообще говоря, тоже есть процессоры. Свежий пример видеокарта GTX460, где умудряются не только порезать шину и объем памяти (о чем покупатель догадается) – но и КЭШ шейдеров соответственно с 512Кб до 384Кб (о чем покупатель уже НЕ догадается). А это тоже добавит свой негативный вклад в производительность. Интересно еще будет выяснить зависимость производительности от объема кэша. Исследуем как быстро она растет с увеличением объема кэша на примере одного и того же процессора. Как известно процессоры серии E6*** , E4*** и E2*** отличаются только объемом кэша (по 4, 2 и 1 Мб соответственно). Работая на одинаковой частоте 2400МГц они показывают следующие результаты.

Как видно – результаты не слишком отличаются. Скажу больше – если бы участвовал процессор с объемом 6Мб – результат увеличился бы еще на чуть-чуть, т.к. процессоры достигают насыщения. А вот для моделей с 512Кб падение было бы ощутимым. Другими словами 2Мб даже в играх вполне достаточно. Резюмируя можно сделать такой вывод – кэш это хорошо, когда УЖЕ много всего остального. Наивно и глупо менять скорость оборотов винчестера или количество ядер процессора на объем кэша при равной стоимости, ибо даже самый емкий ящик для сортировки не заменит еще одного сортировщика Но есть и хорошие примеры.. Например Pentium Dual-Core в ранней ревизии по 65-нм процессу имел 1Мб кэша на два ядра ( серия E2160 и подобные), а поздняя 45-нм ревизия серии E5200 и дальше имеет уже 2Мб при прочих равных условиях ( а главное – ЦЕНЕ). Конечно же стоит выбирать именно последний.

Что такое кэш память на жёстком диске

Нормальное функционирование операционной системы и быстрая работа программ на компьютере обеспечиваются оперативной памятью. Каждый пользователь знает, что от ее объема зависит количество задач, которые ПК может выполнять одновременно. Подобной памятью, только в меньших объемах, оснащаются и некоторые элементы компьютера. В данном материале речь пойдет о кэш-памяти жесткого диска.

Что такое кэш-память жёсткого диска

Кэш-память (или буферная память, буфер) – область, где хранятся данные, которые уже считались с винчестера, но еще не были переданы для дальнейшей обработки. Там хранится информация, которой ОС Windows пользуется чаще всего. Необходимость в этом хранилище возникла из-за большой разницы между скоростью считывания данных с накопителя и пропускной способностью системы. Подобным буфером обладают и другие элементы компьютера: процессоры, видеокарты, сетевые карты и др.

Объемы кэша

Немаловажное значение при выборе HDD имеет объем буферной памяти. Обычно эти устройства оснащают 8, 16, 32 и 64 Мб, но имеются буферы на 128 и 256 Мб. Кэш довольно часто перегружается и нуждается в чистке, так что в этом плане больший объем всегда лучше.

Современные HDD в основном оснащаются кэш-памятью на 32 и 64 Мб (меньший объем уже редкость). Обычно этого достаточно, тем более что у системы есть собственная память, которая вкупе с ОЗУ ускоряет работу жесткого диска. Правда, при выборе винчестера не все обращают внимание на устройство с наибольшим размером буфера, так как цена на такие высока, да и параметр этот не является единственным определяющим.

Главная задача кэш-памяти

Кэш служит для записи и чтения данных, но, как уже было сказано, это не основной фактор эффективной работы жесткого диска. Здесь важно и то, как организован процесс обмена информацией с буфером, а также, насколько хорошо работают технологии, предотвращающие возникновение ошибок.

В буферном хранилище содержаться данные, которые используются наиболее часто. Они подгружаются прямо из кэша, поэтому производительность увеличивается в несколько раз. Смысл в том, что нет необходимости в физическом чтении, которое предполагает прямое обращение к винчестеру и его секторам. Этот процесс слишком долгий, так как исчисляется в миллисекундах, в то время как из буфера данные передаются во много раз быстрее.

Преимущества кэш-памяти

Кэш занимается быстрой обработкой данных, но у него есть и другие преимущества. Винчестеры с объемным хранилищем могут значительно разгрузить процессор, что приводит к его минимальному задействованию.

Буферная память является своего рода ускорителем, который обеспечивает быструю и эффективную работу HDD. Она положительно влияет на запуск ПО, когда речь идет о частом обращении к одним и тем же данным, размер которых не превышает объема буфера. Для работы обычному пользователю более чем достаточно 32 и 64 Мб. Дальше эта характеристика начинает терять свою значимость, так как при взаимодействии с большими файлами эта разница несущественна, да и кому захочется сильно переплачивать за более объемный кэш.

Узнаем объем кэша

Если размер винчестера — величина, о которой несложно узнать, то с буферной памятью другая ситуация. Не каждый пользователь интересуется этой характеристикой, но если возникло такое желание, обычно ее указывают на упаковке с устройством. В противном случае можно найти эту информацию в интернете или воспользоваться бесплатной программой HD Tune.

Скачать HD Tune

Утилита, предназначенная для работы с HDD и SSD, занимается надежным удалением данных, оценкой состояния устройств, сканированием на наличие ошибок, а также дает подробную информацию о характеристиках винчестера.

1. Скачиваем HD Tune и запускаем ее.

2. Переходим во вкладку «Info» и в нижней части экрана в графе «Buffer» узнаем о размере буфера HDD.

В этой статье мы рассказали, что такое буферная память, какие задачи она выполняет, каковы ее преимущества и как узнать ее объем на винчестере. Выяснили, что она важна, но не является основным критерием при выборе жесткого диска, а это — положительный момент, учитывая высокую стоимость устройств, оснащенных большим объемом кэш-памяти.

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.

Опишите, что у вас не получилось.
Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.

Помогла ли вам эта статья?

ДА НЕТ

Зависимость эффективности большой кэш памяти от производительности оперативной памяти — PC-01

Данная статья является продолжением прошлого теста в котором было произведено сравнение производительности при величине кэш памяти L3 2 и 4 МБ на ядро. Также в ней была приведена необходимая теоретическая часть, которая отвечает на вопрос — из-за чего увеличение кэша в принципе приводит к росту производительности процессора. Но если коротко — то на самом деле роста производительности — нет, есть только уменьшение потерь производительности, вызванных простоями процессора из-за того, что ему сложно организовать свою работу, когда нужных данных нет в кэш памяти. Соответственно, чем больше кэша, тем реже случаются вынужденные простои процессора.

К слову, для любителей теорий заговора отмечу, что увидеть глазами когда именно происходят простои — нельзя. Программы мониторинга загрузки процессора фиксируют наличие у процессора задач как таковых, возможно ли процессору сейчас или невозможно решить задачу — программы мониторинга не знают. Но в моменты вынужденного простоя из-за подсистемы памяти — задачи перед процессором стоят, так что процессор по мониторингу «выглядит» занятым. Есть, конечно, способы запечатлеть простои (в случае когда мы не можем напрямую сравнить производительность), но они довольно условные. Я знаю таких способа два. Один подходит всегда, второй только в играх. Всегда можно оценить энергопотребление. Если задача одна и та же то с вынужденными простоями процессор будет потреблять меньше энергии. То есть если вы не знаете — приносит прирост производительности в вашей задачи разгон памяти или кэша, то можно одну и ту же задачу запустить с разгоном и без и сравнить показания датчиков отвечающих за измерение потребляемой энергии или величины потребляемого тока процессорных ядер. Второй метод, для игр, сложнее. И потребует запись логов процента загрузки процессора и в игре нужно выбрать, для теста с разгоном и без, аналогичную локацию или использовать встроенный в игру бенчмарк. Если производительность в игре была ограничена процессором, то особого ума не надо, вы по FPS увидите разницу, но если производительность ограничена видеокартой, то FPS (в случае если видеокарте хватает своей видеопамяти) от разгона памяти не увеличится. Но тут увидеть прирост производительности можно именно по проценту загрузки процессора. При равном FPS (равном объёме работы для процессора) процент загрузки процессора с разгоном памяти и кэша будет ниже. То есть ту же самую работу процессор будет выполнять быстрее, и чаще находится в простое, ожидая пока видеокарта отрисовывает кадр.

Вернёмся к основной теме

В прошлом тесте было выяснено, что увеличение объём кэша (сюрприз) приводит к росту производительности.

Рост производительности при удвоении объёма кэш памяти

И рост этот зависит от самого софта. Если алгоритм требует минимума данных и вылизан до предела, то производительность и с малым объёмом кэш памяти стремится к теоретической производительности процессора. И чем задача менее оптимизирована (в силу принципов работы и задачи программы или кривости программиста), тем больше она зависит и от объёма кэш памяти и от его производительности.

С этим всё понятно. Результаты предсказуемые, увидеть их, конечно же было интересно, но тест тот был подготовительным и должен был быть частью этого теста.

Многоходовочка

Дело в том, что есть менее очевидное сравнение. А именно — как ведёт себя прирост от объёма кэш памяти в случае разной оперативной памяти.

Тут не всё настолько просто, как может показаться и есть два предположения.

Дело в том, что данные в кэш памяти «появляются» с двух сторон. Данные (блоками) поступают из оперативной памяти после того как процессор, после промаха в кэш, инициализировал необходимость передачи данных ближе к себе из оперативной памяти. И второй источник откуда данные поступают в кэш L3 — это передача данных от выполненных операций процессором. То есть процессор выполнил операцию, и данные автоматически записываются в кэш, они, если говорить про L3 становятся доступны и другим ядрам и т.д.

И исходя из двух источников поступления данных встаёт закономерный вопрос:

Как оперативная память влияет на эффективность роста объёма кэш памяти?

И развитей событий может быть два:

1. Процессору постоянно нужны данные, находящиеся в оперативной памяти, и если память достаточно медленная, то в кэш записи будут происходить медленно и слишком редко (на фоне скорости работы процессора), то есть постоянно терять актуальность, и будут ограничиваться как пропускной способностью оперативной памяти, так и задержками оперативной памяти. Что приведёт к тому, что не имеет значение насколько большой кэш, так как там будет лежать старый «мусор» в не зависимости от размера этого кэша. То есть для этого предположения верно, что при разгоне оперативной памяти разница в производительности от увеличения объёма кэша станет больше. Для понимания рассмотрим простой гипотетический пример. Допустим есть компьютер с оперативной памятью 2133 МГц и с оперативной памятью 3600 МГц. И на том и на другом мы увеличиваем объём кэш памяти в два раза. Если это предположение верно, то мы должны получить результаты, допустим — прирост от роста кэша на памяти 2133 МГц — 5%, а прирост от роста кэша на оперативной памяти 3600 МГц — 10%.
2. Большая часть выполняемых операций используют только что созданные процессором данные, которые и так уже находятся в кэше. То есть промахи в кэш — это редкое явление. С медленной памятью каждый из промахов будет сильнее влиять на производительность, с быстрой памятью — слабее влиять на производительность. То есть для этого предположения верно, что при разгоне оперативной памяти разница в производительности от увеличения объёма кэша станет меньше. Допустим есть компьютер с оперативной памятью 2133 МГц и с оперативной памятью 3600 МГц. И на том и на другом мы увеличиваем объём кэш памяти в два раза. Если это предположение верно, то мы должны получить результаты, допустим — прирост от роста кэша на памяти 2133 МГц — 10%, а прирост от роста кэша на оперативной памяти 3600 МГц — 5%.

В этом тесте мы и будем разбираться в том, какое из предположений верное.

Забегая вперёд — скажу, что представить результаты теста визуально довольно сложно, так что высказанным ранее предположениям дадим цветовые обозначения. Первое предположение — зелёное, второе предположение — красное (к сожалению некоторым дальтоникам этот тест будет сложен для визуального восприятия, но результаты и выводы будут описаны и текстом).

Перейдём к тестам

Начнём с бенчмарков которые плохо реагируют на память и кэш.

Однопоточный CPU-z тест

Немного остановлюсь на том что за таблица такая и как её читать.

У нас в тесте есть 4 конфигурации системы:

1. ОЗУ 2133 МГц L3 8 МБ
2. ОЗУ 2133 МГц L3 16 МБ
3. ОЗУ 3600 МГц L3 8 МБ
4. ОЗУ 3600 МГц L3 16 МБ

Задача сравнить разницу между разницей (всё сложно)…

Задача — определить разницу между 8 и 16 МБ кэша на ОЗУ 2133 МГц (разница между конфигурациями 1 и 2), далее — определить разницу между 8 и 16 МБ кэша на ОЗУ 3600 МГц (разница между конфигурациями 3 и 4). А потом сравнить две разницы, то есть понять что больше — разница между 1 и 2 или разница между 3 и 4. Именно это сравнение и позволит понять какое предположение верно: зелёное (1) или красное (2).

Для понимания того как читать результаты рассмотрим первый пример подробнее:

1. ОЗУ 2133 МГц L3 8 МБ — 468,9
2. ОЗУ 2133 МГц L3 16 МБ — 470,9
3. ОЗУ 3600 МГц L3 8 МБ — 466,2
4. ОЗУ 3600 МГц L3 16 МБ — 466,7

Разница между 1 и 2 — «+0,4%»

Разница между 3 и 4 — «+0,1%».

Теперь мы сравниваем «+0,4%» и «+0,1%» и получаем, что с 2133 МГц прирост выше, то есть верно «красное» предположение. Формально именно красным цветом должен был быть покрашен центральный прямоугольник на слайде результата, но так как 0,4 и 0,1 — это погрешности, то прямоугольник не окрашен вообще никак.

В многопоточном CPU-z результаты следующие:

Многопоточный CPU-z

Разница между 3,3 и 3% — слишком мала, чтобы сделать выводы. Даже несмотря на то, что все результаты — это усреднение трёх измерений 0,3% разницы — это результат не превышающий погрешности.

CINEBENCH R20 тоже плохо реагирует и на кэш и на память.

CINEBENCH R20

Опять разница не превышающая погрешности теста.

На этом бенчмарки которые мало отражают разгон памяти и кэша, и изменения кэша заканчиваются.

Как и следовало ожидать — им без разницы что там с памятью.

Переходим к тестам, которые любят и память и кэш.

И первым будет Win-rar

Результаты в Win-rar

С медленной памятью — прирост от увеличения объёма кэша L3 составил «+46,6%», с разогнанной памятью рост составил — «+35%». То есть верно второе предположение. Больший объём L3 позволил реже совершать промахи в кэш, от чего влияние от разгона памяти становится менее значимым.

Другой архиватор — 7-zip показывает схожие результаты.

Результаты в 7-Zip

Опять прирост с медленной памятью — выше, чем с быстрой.

Остались только игры

Первая игра: Far Cry5

Результаты в Far Cry 5

Можно увидеть, что без разгона памяти прирост от увеличения размера кэш памяти оказался существенно ниже, чем прирост от увеличения кэш памяти с разогнанной памятью. А это значит, что эффективность работы кэш памяти оказалась без разгона памяти низкой, что согласуется не со второй теорией, как в синтетических тестах, а с первой теорией.

Можно сравнить прирост не только цифрами, но и на графиках. Вот так выглядят графики распределения плотности вероятности мгновенного FPS от увеличения размера кэш памяти с разогнанной памятью.

Прирост виден невооружённым взглядом

А вот какой прирост без разгона памяти:

Прироста почти нет

Вторая игра: Watch Dogs 2

Результаты в Watch Dogs 2

Тут, к сожалению, ничего не видно. А значит и интересного сказать по этому поводу ничего не получится =(

Для того чтобы лучше оценить реальность работы в играх нужно больше игры в тесты, возможно, когда-нибудь будет расширенное тестирование. Пока же можно сделать выводы, что, несмотря на то, что вторая (красная) гипотеза на практике должна быть преобладающей — первая (зелёная) тоже может случатся, в том числе, и в реальных задачах.

У этой статьи существует и видеоверсия.

5
1
голос

Рейтинг статьи

Видео на YouTube канале «Этот компьютер»

vRAM Drive. Скорость работы. Устанавливаю игры в видеокарту

Влияние шин PCI-e и внутренней шины видеокарты на производительность

Radeon 6000, Ryzen 5000 и другие новости октября | InfoCAST #037

Система охлаждения на Пельтье. Всё пошло не по плану.

От чего Zen3 быстрее? О новой микроархитектуре от AMD.

Каналу 5 лет | обзор на всё железо (Video 30 in 1)

Железные новости сентября | InfoCAST #036

1 ядро, 2 потока. SMT, Hyper-threading. Как это работает?

Какими будут будущие настольные intel процессоры

Греет ли RTX 3080 память и кулер процессора? Моделирование воздушных потоков референсной RTX 3080.

Воздушные потоки в необычных компьютерных корпусах

Что рассказала и НЕ РАССКАЗАЛА Nvidia о RTX 3000 (RTX Ampere)

Что такое буферная память (кэш) жесткого диска и на что она влияет

Кэш память или как ее называют буферная память жесткого диска. Если вы не знаете что это, то мы с радостью ответим на данный вопрос и расскажем обо всех имеющихся особенностях. Это особый вид оперативки, выступающий в качестве буфера для хранения ранее считанных, но еще не переданных данных для их дальнейшей обработки, а также для хранения информации, к которой система обращается чаще всего.

Необходимость в транзитном хранилище появилась из-за значительной разницы между пропускной способности системы ПК и скорости считывания данных с накопителя. Также кэш-память можно встретить на других устройствах, а именно в видеокартах, процессорах, сетевых картах и прочих.

Какой бывает объем и на что он влияет

Отдельного внимания заслуживает объем буфера. Зачастую HDD оснащаются кэшем 8, 16, 32 и 64 Мб. При копировании файлов больших размеров между 8 и 16 Мб будет заметна значительная разница в плане быстродействия, однако между 16 и 32 она уже менее незаметна. Если выбирать между 32 и 64, то ее вообще почти не будет. Необходимо понимать, что буфер достаточно часто испытывает большие нагрузки, и в этом случае, чем он больше, тем лучше.

В современных жестких дисках используется 32 или 64 Мб, меньше на сегодняшний день вряд ли где-то можно найти. Для обычного пользователя будет достаточно и первого, и второго значения. Тем более что помимо этого на производительность также влияет размер собственного, встроенного в систему кэша. Именно он увеличивает производительность жесткого диска, особенно при достаточном объеме оперативки.

То есть, в теории, чем больше объем, тем лучше производительность и тем больше информации может находиться в буфере и не нагружать винчестер, но на практике все немного по-другому, и обычный пользователь за исключением редких случаев не заметит особой разницы. Конечно, рекомендуется выбирать и покупать устройства с наибольшим размером, что значительно улучшит работу ПК. Однако на такое следует идти только в том случае, если позволяют финансовые возможности.

Предназначение

Она предназначена для чтения и записи данных, однако на SCSI дисках в редких случаях необходимо разрешение на кэширование записи, так как по умолчанию установлено, что кэширование записи запрещено. Как мы уже говорили, объем – не решающий фактор для улучшения эффективности работы. Для увеличения производительности винчестера более важной является организация обмена информацией с буфером. Кроме этого, на нее также в полной мере влияет функционирование управляющей электроники, предотвращение возникновения ошибок и прочее.

В буферной памяти хранятся наиболее часто используемые данные, в то время как, объем определяет вместимость этой самой хранимой информации. За счет большого размера производительность винчестера возрастает в разы, так как данные подгружаются напрямую из кэша и не требуют физического чтения.

Физическое чтение – прямое обращение системы к жесткому диску и его секторам. Данный процесс измеряется в миллисекундах и занимает достаточно большое количество времени. Вместе с этим HDD передает данные более чем в 100 раз быстрее, чем при запросе путем физического обращения к винчестеру. То есть, он позволяет устройству работать даже если хост-шина занята.

Основные преимущества

Буферная память имеет целый ряд достоинств, основным из которых является быстрая обработка данных, занимающая минимальное количество времени, в то время как физическое обращение к секторам накопителя требует определенного времени, пока головка диска отыщет требуемый участок данных и начнет их читать. Более того, винчестеры с наибольшим хранилищем, позволяют значительно разгрузить процессор компьютера. Соответственно процессор задействуется минимально.

Ее также можно назвать полноценным ускорителем, так как функция буферизации делает работу винчестера значительно эффективнее и быстрее. Но на сегодняшний день, в условиях быстрого развития технологий, она теряет свое былое значение. Это связано с тем, что большинство современных моделей имеют 32 и 64 Мб, чего с головой хватает для нормального функционирования накопителя. Как уже было сказано выше, переплачивать разницу можно лишь тогда, когда разница по стоимости соответствует разнице в эффективности.

Напоследок хотелось бы сказать, что буферная память, какой бы она не была, улучшает работу той или иной программы, или устройства только в том случае, если идет многократное обращение к одним и тем же данным, размер которых не больше размера кэша. Если ваша работа за компьютером связана с программами, активно взаимодействующими с небольшими файлами, то вам нужен HDD с наибольшим хранилищем.

Как узнать текущий объем кэша

Все что нужно, это скачать и установить бесплатную программу HDTune. После запуска перейдите в раздел «Информация» и в нижней части окна вы увидите все необходимые параметры.

Если вы покупаете новое устройство, то все необходимые характеристики можно узнать на коробке или в приложенной инструкции. Еще один вариант – посмотреть в интернете.

В этом видео разобран весь принцип работы

Кэш-память (компьютеры и интернет) — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Кэш-память, кэш (cache memory, cache):

1. в широком смысле, любая память с быстрым доступом, где хранится часть данных с другого носителя с более медленным доступом;
2. в узком смысле — «сверхоперативный» вид памяти, используемый для повышения скорости доступа микропроцессора к оперативной памяти.

Кэш-память процессора

Если кэш-память располагается между микропроцессором и оперативной памятью, при обращении процессора к памяти сначала производится поиск необходимых данных в кэш-памяти, выполняющей функции буфера между процессором и оперативной памятью. Так как в большинстве случаев эти данные из оперативной памяти предварительно перекачиваются в кэш-память, а время доступа в нее существенно ниже, чем непосредственно в оперативную память, общее время доступа к памяти сокращается. Изготовляется такая кэш-память как правило на базе микросхем типа SRAM. Кэш-памятью комплектуется большинство современных центральных процессоров, начиная с Intel 80386 (первоначально кэш-память располагалась не на самом процессоре как сейчас, а на материнской или на процессорной плате).

Различают следующие виды кэш-памяти процессора:

• Cache L1 — «кэш-память первого уровня»: промежуточная сверхоперативная память, как правило находящаяся на самом кристалле процессора, в которой размещаются наиболее часто используемые данные. Работает на частоте процессора. Время доступа к этой памяти существенно меньше, чем к данным в основной оперативной памяти. Этим достигается ускорение работы процессора. Из-за ограничений в размерах кристалла процессора и высокого быстродействия этой памяти она имеет небольшую емкость — всего несколько десятков килобайт.
• Cache L2 — «кэш-память второго уровня»: промежуточная сверхоперативная память, имеющая быстродействие ниже памяти первого уровня, но выше основной оперативной памяти. Ее размер обычно составляет от нескольких сотен килобайт до нескольких мегабайт. Она может выполняться как на том же кристалле, что и процессор, так и в виде отдельных микросхем. В RISC-процессорах зачастую используется L3-кэш и кэш более высоких порядков.
• Cache L3 — «кэш-память третьего уровня»: промежуточная сверхоперативная память, имеющая быстродействие ниже памяти второго уровня, но выше основной оперативной памяти. Ее размер обычно составляет от одного до нескольких мегабайт. Используется, главным образом, в серверных процессорах (см. Intel Xeon MP). Встречается кэш-память и более высоких уровней (при этом быстродействие памяти каждого последующего уровня меньше каждого предыдущего уровня).
• D-Cache — сверхоперативная память, используемая для хранения инструкций процессора.

Кэширование жесткого диска

Большинство жестких дисков оснащены собственной кэш-памятью размером от нескольких кмлобайт до нескольких мегабайт (в современных жестких дисках — 2, 4, 8, 16 или 32 Мб). Дисковая кэш-память (disk cache), или кэш-память жестского диска — принцип построения кэш-памяти на основе динамического ОЗУ (см. DRAM), хранящем наиболее часто используемые команды и данные, доступ к которым производится из внешней памяти. Принцип кэширования жесткого диска во многом похож на принцип кэширования, используемый для оперативной динамической памяти, хотя способы доступа к диску и памяти сильно различаются. Если время доступа к любой из ячеек оперативной памяти имеет примерно одинаковое для данного компьютера значение, то время доступа к различным блокам информации на винчестере в общем случае будет различным. Во-первых, нужно затратить некоторое время, чтобы магнитная головка записи-чтения подошла к искомой дорожке. Во-вторых, поскольку при движении головка вибрирует, то необходимо время, чтобы она успокоилась. В-третьих, требуется время, чтобы головка нашла искомый сектор.

При обращении к оперативной памяти могут читаться или записываться только несколько отдельных байтов, в то время как доступ к диску всегда происходит секторами. Если размер сектора в случае использования любой версии DOS составляет 512 байт, то наименьший размер кэш-памяти также должен быть 512 байт. Методы кэширования, используемые для оперативной памяти, применяются и для кэширования информации, хранимой на жестких дисках. Поскольку винчестер является блочно-ориентированным устройством ввода-вывода, то данные передаются блоками определенной длины. Кэш-память диска заполняется не только требуемым сектором, но и секторами, непосредственно следующими за ним, так как известно, что в большинстве случаев взаимосвязанные данные хранятся в соседних секторах. Этот метод известен также как метод опережающего чтения (Read Ahead). При работе с многозадачными системами выгодно иметь винчестер с мультисегментной кэш-памятью, которая для каждой из задач отводит свою часть кэша (сегмент). В адаптивной мультисегментной кэш-памяти для повышения производительности число и размеры сегментов могут изменяться.

Другие виды кэш-памяти

Значительная часть устройств внешней памяти (внешние жесткие диски, приводы CD и DVD), а также периферийные устройства (принтер, сканер) обладают небольшим объемом кэш-памяти (в основном 2, 4, 8 либо 16 Мб), что позволяет увеличить скорость доступа к данным.

Кроме того, кэширование широко распространено в сетевых технологиях, см. Кэш (в сети).

Что такое кэш-память? Как работает кэш-память

В системе существует три различных типа кэширования: кэш-память построена на вычислительном блоке (ЦП), а кэш диска предназначен для жесткого диска, а кэш браузера — в нескольких веб-браузерах.

Слово « Cache » означает «хранить», а кэш-память — это не что иное, как область хранения в блоке RAM (оперативной памяти) вашего компьютера.Он используется для более быстрого доступа к часто используемым данным / программам. Кэш памяти получен из высокоскоростной статической RAM (SRAM), а не динамической RAM (DRAM), используемой для доступа к основной памяти компьютера. Кэширование очень похоже на то, как вы управляете своими телефонными номерами, например, где у вас есть любимые разделы (Кэш) и ваши основные контактные номера (ОЗУ). Самым преимуществом кэш-памяти является то, что она позволяет избежать передачи данных через системную шину материнской платы, что увеличивает скорость доступа к данным. Кэш-память ЦП — это больше, чем для быстрого процесса доступа к данным и их извлечения.Кэш в модуле ЦП называется кешем уровня 1 (кэш L1), а кэш, хранящийся в микросхеме рядом с процессором, называется кешем уровня 2 (кэш L2), и он находится на материнской плате. Некоторые системы также имеют отдельный чип и обозначают его как кэш L3.

Эффективность кеш-памяти

Эффективность работы кэш-памяти определяется местонахождением ссылки и блока кэш-памяти. Местоположение ссылки — это конкретное хранилище местоположения, на которое часто ссылаются (разделенное на кеш L1, L2 и L3) для доступа к данным.

Местонахождение справки основано на двух формах, а именно:

• Временное местонахождение
• Пространство

Временное местоположение относится к доступу к той программе, к которой осуществляется однократный доступ, вероятно, к повторной. Это выделяет контрольную точку данных, к которым осуществляется доступ в памяти.

Пространственный местонахождение относится к любым данным, которые находятся в непосредственной близости от данных, к которым недавно осуществлялся доступ, будут обозначены i.Распределение соседей в точках памяти, так как есть более быстрый доступ.

Набор близких адресов помещается в блок кэша для облегчения доступа. Заранее определенное распределение посредством местоположения ссылки в компьютере помогает в устранении проблем с памятью и, таким образом, хорошо управляется кэш-памятью.

Если есть доступ к требуемым данным через кэш, то это попадание в кеш, и любая недоступность через кеш считается промахом кэша .

Встроенные кэши ЦП намного быстрее, чем отдельные блоки кэш-памяти, однако отдельный кэш в два раза быстрее, чем его ОЗУ. Встроенный кэш довольно дорог, чем ОЗУ, но тем не менее, чтобы максимизировать производительность вашей системы, стоит инвестировать в ЦП и материнскую плату со встроенными кешами, чем идти на обновление ОЗУ.

Как работает кеш-память?

Компьютер сам по себе не может работать; ему нужна программа, которая инструктировала бы его CPU выполнять свои операции.ЦП, в свою очередь, использует оперативную память для обработки любой программы. Недостатком ОЗУ является потеря данных из-за сбоя питания в системе. Эта непредсказуемая ситуация требовала стабильной памяти, которая могла бы извлекать и хранить данные даже при внезапном отключении ПК. При открытии / нажатии любой программы, хранящейся на жестком диске,

процесс сохраняется в оперативной памяти; ЦП выполняет программу из ОЗУ через схему контроллера памяти, которая находится в наборе микросхем процессоров INTEL или в ЦП процессоров AMD.Процессор вместе с операционной системой и набором микросхем рассчитывает данные и инструкции, к которым он хочет получить доступ в ближайшем будущем. Данные и инструкции хранятся в кэшированной памяти для быстрого доступа / поиска для процессора.

Кэш-память

— это … Что такое кеш-память?

Слишком большой объем кэш-памяти — портал для клиентов Red Hat

Перейти к основному содержанию

Основная навигация

• Продукция и Услуги
  • Задний
  • Просмотреть все продукты
  • Инфраструктура и управление
    • Задний
    • Red Hat Enterprise Linux
    • Виртуализация Red Hat
    • Управление идентификацией Red Hat
    • Сервер каталогов Red Hat
    • Система сертификации Red Hat
    • Red Hat Satellite
    • Управление подписками Red Hat
    • Инфраструктура обновления Red Hat
    • Red Hat Insights
    • Платформа автоматизации Red Hat Ansible
  • Облачные вычисления
    • Задний
    • Red Hat CloudForms
    • Платформа Red Hat OpenStack
    • Red Hat Cloud Suite
    • Контейнерная платформа Red Hat OpenShift
    • Red Hat OpenShift Online
    • Выделенный Red Hat OpenShift
    • Red Hat Advanced Cluster Management для Kubernetes
    • Red Hat Quay
    • Red Hat CodeReady Рабочие области
  • Место хранения
    • Задний
    • Red Hat Gluster Storage
    • Гиперконвергентная инфраструктура Red Hat
    • Хранилище Red Hat Ceph
    • Red Hat Openshift для хранения контейнеров
  • Время выполнения
    • Назад
    • Среда выполнения Red Hat
    • Платформа корпоративных приложений Red Hat JBoss
    • Сетка данных Red Hat
    • Веб-сервер Red Hat JBoss
    • Система единого входа Red Hat
    • Поддержка Red Hat для Spring Boot
    • Сборка Red Hat для Node.js
    • Red Hat сборка Thorntail
    • Сборка Red Hat Eclipse Vert.x
    • Сборка Red Hat OpenJDK
    • Открытая свобода
    • Сборка Quarkus в Red Hat
    • Студия Red Hat CodeReady
  • Интеграция и автоматизация
    • Задний
    • Интеграция с Red Hat
    • Red Hat Fuse
    • Red Hat AMQ
    • Управление API Red Hat 3scale
    • Виртуализация данных Red Hat JBoss
    • Red Hat Process Automation
    • Red Hat Process Automation

5 команд для проверки использования памяти в Linux — BinaryTides

Использование памяти

В Linux есть команды почти для всего, потому что графический интерфейс может быть не всегда доступен.При работе на серверах доступен только доступ к оболочке, и все должно делаться с помощью этих команд. Итак, сегодня мы будем проверять команды, которые можно использовать для проверки использования памяти в системе Linux. Память включает RAM и swap.

Часто важно проверять использование памяти и память, используемую каждым процессом на серверах, чтобы не хватало ресурсов и чтобы пользователи могли получить доступ к серверу. Например веб-сайт. Если вы используете веб-сервер, он должен иметь достаточно памяти для обслуживания посетителей сайта.В противном случае сайт стал бы очень медленным или даже отключился бы при всплеске трафика, просто из-за нехватки памяти. Это похоже на то, что происходит на вашем настольном ПК.

1. свободная команда

Бесплатная команда — самая простая и удобная в использовании команда для проверки использования памяти в Linux. Вот быстрый пример

 $ бесплатно -м
             общее количество используемых бесплатных общих буферов кэшировано
Mem: 7976 6459 1517 0865 2248
- / + буферы / кеш: 3344 4631
Своп: 1951 0 1951 

Параметр m отображает все данные в МБ.Общий объем операционной системы 7976 МБ — это общий объем оперативной памяти, установленной в системе, то есть 8 ГБ. Столбец used показывает объем оперативной памяти, использованной Linux, в данном случае около 6,4 ГБ. Вывод довольно понятен. Уловка здесь — столбец cached и buffers. Во второй строке указано, что 4,6 ГБ свободно. Это свободная память в первой строке, добавленная к буферам и кэшированному объему памяти.

Linux имеет обыкновение кэшировать множество вещей для повышения производительности, чтобы память могла быть освобождена и использована при необходимости.
Последняя строка — это память подкачки, которая в данном случае полностью свободна.

2. / proc / meminfo

Следующий способ проверить использование памяти — это прочитать файл / proc / meminfo. Знайте, что t

Помогите! Линукс съел мою оперативную память!

Что происходит?

Linux занимает неиспользуемую память для кэширования диска. Это создает впечатление, что у вас мало памяти, но это не так! Все отлично!

Почему он это делает?

Кэширование диска делает систему намного быстрее и более отзывчивой! Минусов нет, кроме запутанных новичков.Ни в коем случае не забирает память у приложений!

Что, если я хочу запустить больше приложений?

Если вашим приложениям требуется больше памяти, они просто забирают часть, заимствованную дисковым кешем. Дисковый кеш всегда можно сразу вернуть приложениям! Вам не хватает барана!

Мне нужно больше свопа?

Нет, кэширование диска занимает только оперативную память, которая в настоящее время не нужна приложениям. Он не будет использовать своп.Если приложениям требуется больше памяти, они просто забирают ее из кеша диска. Они не начнут менять местами.

Как мне остановить Linux от этого?

Вы не можете отключить кеширование диска. Единственная причина, по которой кто-либо когда-либо хочет отключить кеширование диска, заключается в том, что они думают, что это забирает память у их приложений, а это не так! Дисковый кеш позволяет приложениям загружаться быстрее и работать более плавно, но НИКОГДА не забирает у них память! Поэтому нет никаких причин отключать его!

Если, однако, вы обнаружите, что вам нужно быстро очистить ОЗУ, чтобы решить другую проблему, например, некорректное поведение виртуальной машины, вы можете принудительно удалить кеши в Linux без разрушения, используя echo 3 | sudo tee / proc / sys / vm / drop_caches .

Почему top и free говорят, что весь мой барабан занят, если это не так?

Это просто разница в терминологии. И вы, и Linux согласны с тем, что память, занятая приложениями, «используется», а память, которая ни для чего не используется, является «бесплатной».

Но как подсчитать память, которая сейчас используется для чего-то, но может быть доступна для приложений?

Вы можете считать эту память «свободной» и / или «доступной». Linux считает его «использованным», но также «доступным»:

Это «что-то» (примерно) то, что верхние и бесплатные вызовы «буферы» и «кешируются».Поскольку ваша терминология и терминология Linux различаются, вы можете подумать, что у вас мало оперативной памяти, когда это не так.

Как узнать, сколько у меня действительно свободного барана?

Чтобы узнать, сколько оперативной памяти ваши приложения могут использовать без подкачки, запустите free -m и посмотрите столбец «Доступно»:

  $ бесплатно -m
                всего использованного свободного общего баффа / доступного кеша
  Mem: 1504 1491 13 0 855 792 
  Своп: 2047 6 2041
 

(На установках до 2016 года вместо этого просмотрите столбец «бесплатно» в строке «- / + buffers / cache».)

Это ваш ответ в МиБ. Если вы просто наивно посмотрите на «использованные» и «бесплатные», вы подумаете, что ваш баран заполнен на 99%, тогда как на самом деле он всего на 47%!

Для более подробного и технического описания того, что Linux считает «доступным», см. Коммит, в котором было добавлено поле.

Когда мне начинать волноваться?

Исправная система Linux с более чем достаточным объемом памяти после некоторой работы покажет следующее ожидаемое и безвредное поведение:

• свободно памяти близко к 0
• использовано памяти близко к всего
• доступно памяти (или «свободно + буферы / кеш») достаточно места (скажем, 20% + от общего количества)
• своп б / у не меняет

Предупреждающие знаки о реальной ситуации с нехваткой памяти, которую вы, возможно, захотите изучить:

• доступно памяти (или «свободно + буферы / кеш») близко к нулю
• своп использован увеличивается или колеблется
• dmesg | grep oom-killer показывает OutOfMemory-killer в действии

Как я могу это проверить?

См. Эту страницу для получения более подробной информации и того, как можно поэкспериментировать с дисковым кешем, чтобы продемонстрировать описанные здесь эффекты.Мало что заставляет вас ценить кеширование диска больше, чем измерение ускорения на порядок на вашем собственном оборудовании!

LinuxAteMyRam.com был представлен VidarHolen.net. Этот сайт доступен на GitHub для комментариев и PR.

Кэш-память

— Computer Science Wiki

Из Википедии о компьютерных науках

Перейти к навигации
Перейти к поиску

Это основная концепция информатики

Cache — это очень быстрая и небольшая память, которая размещается между процессором и основной памятью.

1. Кэш-память доступна / работает быстрее ОЗУ;
2. Он используется для хранения общих / ожидаемых / часто используемых данных / операций;
3. Он ближе к ЦП, чем ОЗУ / расположен между ОЗУ и ЦП / на той же плате, что и ЦП / с более высокой скоростью чтения / записи;

Кэш-память используется для сокращения среднего времени доступа к памяти. Это делается путем хранения данных, к которым часто обращаются, в адресах основной памяти, что позволяет процессору быстрее получать доступ к данным.Это связано с тем, что кэш-память может быть прочитана намного быстрее, чем основная память. Существуют различные типы кеш-памяти (например, L1, L2 и L3) ^[1]

Для доступа к данным из кэш-памяти выполните следующие действия:

• ЦП делает запрос
• Кэш проверяется на наличие данных
• Если данные обнаружены в кэше, они возвращаются в ЦП (это называется попаданием в кэш)
• Если данные не найдены в кэше, они будут возвращены из основной памяти.

Я нашел здесь замечательную аналогию. Если вас смущает кеш-память, я предлагаю вам прочитать верхнюю часть этой истории.

Кэш-память работает быстро, потому что:

• В случае кэша ЦП он быстрее, потому что находится на том же кристалле, что и процессор. Другими словами, запрошенные данные не нужно передавать процессору по шине; это уже есть.
• В случае кеша на жестком диске он быстрее, потому что он находится в твердотельной памяти, а не на вращающихся пластинах.
• В случае кеша на веб-сайте это быстрее, потому что данные уже были извлечены из базы данных (которая в некоторых случаях может быть расположена в любой точке мира).

Так что в основном речь идет о местности. Кэш исключает этап передачи данных.

Локальность — это причудливый способ обозначить данные, которые «расположены близко друг к другу» либо во времени, либо в пространстве. Кэширование с использованием меньшей, более быстрой (но, как правило, более дорогой) памяти работает, потому что обычно относительно небольшой объем общих данных — это данные, к которым чаще всего обращаются. ^[2]

DRAM сегодня имеет время цикла около 70 нс. Кэш — это статическая оперативная память, время доступа которой составляет около 6 нс. ^[3]

Список литературы [править]

.