Tweet
Muita gente fica na dúvida se na hora de comprar um HD elas devem optar por um disco com 2 Mb de buffer e com determinado tamanho, em Gigabytes, ou se seria melhor optar por um HD de tamanho um pouco menor porém com 8 Mb de buffer, já que estes são mais caros.
Atualmente, os HD's de grande capacidade estão vindo equipados com buffers de 2 Mb e 8 Mb, porém, antigamente, era comum encontrar-se discos rígidos de baixa capacidade de armazenamento com 256 Kb ou bem menos de cache. Cache de disco e buffer são a mesma coisa.
- Questão: O que é o buffer de HD?
A razão que justifica a importância do cache nos computadores atuais, é que uma operação como encontrar dados no HD requer um posicionamento aleatório de certas peças (não vou entrar em detalhes, senão teríamos que estudar toda a arquitetura de um HD, o que não é tão simples) que contrasta com a velocidade do mesmo, gerando um atraso de alguns milissegundos na operação total requerida. Atualmente, alguns milissegundos são cruciais para um bom desempenho geral do disco, afinal, ele geralmente é o que deixa os computadores de alto desempenho mais lentos, pois é um dispositivo predominantemente "físico", a grosso modo, contrastando com a delicadeza e precisão de componentes de altíssimo desempenho, como processadores, placas de vídeo e memórias RAM. Quem possue memória RAM insuficiente pode sentir facilmente quando o HD entra em "swapping", pois a velocidade do mesmo em relação à memória RAM é absurdamente menor, e o aplicativo praticamente fica afogado na atuação deplorável do HD como memória virtual.
O buffer do HD é uma memória intrínseca do disco rígido, que visa justamente minimizar o tempo de acesso aos dados, já que eles podem estar contidos nessa memória, sendo portanto transferidos num tempo muito mais rápido do que seria a operação de busca normal do HD, que é o grande vilão da história. Por exemplo, um disco IDE ATA convencional transfere um bloco de 4.096 bytes diretamente do seu cache interno em cerca de 1/100 (um centésimo) do tempo que levaria se fosse usado o mecanismo de busca convencional. Essa é a função do cache de disco, de forma sucinta.
-Questão: O que é cache de gravação e leitura, e qual a diferença entre eles?
O cache de gravação causa modificações no HD, ao contrário do cache de leitura. Este último é, resumidamente, o ato de o sistema ler as informações no cache em vez de consultar o disco rígido em si, poupando todas as etapas mecânicas que degradam a performance geral.
O cache de gravação, caso ativado, faz com que os dados que seriam gravados pelo sistema no dísco rígido em si sejam alocados no cache, que manda uma mensagem de volta ao sistema operacional dizendo que tudo está "ok". Essas informações gravadas no cache só seriam transmitidas posteriormente ao disco rígido em si, de forma permanente.
-Questão: Como assim, "de forma permanente"? O cache não seria uma forma permanente de armazenamento?
Aqui encontramos um problema. O cache é uma memória volátil, e não sobrevive a imprevistos como uma queda de energia, por exemplo. Caso isso ocorra, dados importantes podem ser perdidos, e pior, o sistema operacional sequer tomará conhecimento, já que não receberá instruções detalhadas do que estava contido no cache e que não foi gravado no disco propriamente dito. Informações importantes, como arquivos de sistema operacional, podem ser comprometidas nesse caso.
- Questão: Bem, então parece que o cache ajuda em acessos aleatórios ao disco, caso as informações tenham sido previamente carregadas nele... mas existe algum "ponto fraco" no uso do cache, ou seja, alguma operação onde a sua atuação seja insatisfatória?
Alguns de vocês já imaginam mais ou menos as limitações do cache, basta pensar um pouco e vocês responderão à essa pergunta. Vejamos:
Quando fazemos acessos aleatórios de forma massiva no disco, é evidente que o cache será de pouco auxílio. Sabendo-se que ele apenas memoriza o que foi acessado por último pelo disco rígido, é natural que informações antigas sequer estejam armazenadas no buffer, tornando-o inatuante neste caso.
Outro ponto infeliz relacionado ao buffer é o seu tamanho. Os discos rígidos atuais possuem geralmente de 2Mb à 8Mb de cache, imagine só se formos acessar um arquivo ou grupo de arquivos que possua(m) 80Mb, e suponha também que nós acessássemos esse(s) arquivo(s) corriqueiramente. Infelizmente, apenas 10% da quantidade total acessada estaria no cache, e os outros 90% teriam de ser acessados de forma convencional pelo disco rígido, tomando um precioso tempo do usuário. Note que eu estou usando um exemplo otimizado, já que muito provavelmente o cache estaria sendo usado por outros arquivos de diferentes partes do disco, reduzindo ainda mais esse percentual. Concluimos então que o cache é mais limitado do que a maioria das pessoas imagina.
-Questão: Nossa, fiquei decepcionado... então quer dizer que o cache de disco não aumenta a performance do disco como os fabricantes alegam?
Em parte, isso infelizmente é verdade. O desempenho do disco rígido está muito longe de ser proporcional ao cache que ele apresenta, os motivos já foram discutidos acima. Há um grande jogo de marketing em cima da divulgação do tamanho do buffer de disco, o que causa certa euforia em algumas pessoas, desnecessariamente. Não estou querendo desencorajar aqueles que estão determinados a adquirir um HD com a maior quantidade de buffer disponível, longe disso. Porém, os benchmarks realizados com HD's similares e com quantidades diferentes de buffer mostram que a teoria se aplica com bastante conveniência, no que se refere ao desempenho do HD. Uma sequência de testes realizados pelo site Apenas usuários registrados e ativados podem ver os links., Clique aqui para se cadastrar... nos mostra a seguir como cada disco se comportou durante as operações de disco:
Apenas usuários registrados e ativados podem ver os links., Clique aqui para se cadastrar...
Os discos usados no teste são relativamente antigos, da Maxtor, com repectivamente 512 Kb e 1024 Kb de buffer, porém nos dão uma idéia aproximada do comportamento e da função do cache em aplicativos comuns. Notem que em alguns testes, se não a maioria deles, o disco de menor cache obteve maior desempenho, mas algo tão desprezível que podemos enquadrar na margem de erro do teste. Essa opinião é minha e não tem nenhum vínculo com as conclusões dos autores do teste, fica justificado caso haja alguma discrepância com os mesmos.
-Questão: Então, vale ou não vale a pena pagar um pouco mais para se obter um HD de 8 Mb de buffer, que é o maior padrão atualmente para discos de interface IDE ATA ?
Isso depende de você. O cache vai te dar um "empurrão" no dia-a-dia, tornando tarefas simples mais rápidas pelo fato de o armazenamento das informações no cache ser maior. Mas, se você for executar um loading em um game de centenas de megabytes, e seu uso cotidiano seja apenas vinculado a aplicativos colossais e tarefas que envolvam grande transferência de dados, é claro que o cache fará pouca diferença, como já foi explicado aqui. Dê preferência a discos rígidos de alta rotação, como 7.200 RPM, se possível ATA 133, caso a sua placa-mãe dê suporte a essa taxa teórica de transferência. Se tiver dinheiro sobrando, não há necessidade em se "evitar" um disco com 8 Mb de buffer, já que seria um recurso a mais, ainda sim. Cabe a você fazer a melhor escolha!
Creditos: Neobius
Atualmente, os HD's de grande capacidade estão vindo equipados com buffers de 2 Mb e 8 Mb, porém, antigamente, era comum encontrar-se discos rígidos de baixa capacidade de armazenamento com 256 Kb ou bem menos de cache. Cache de disco e buffer são a mesma coisa.
- Questão: O que é o buffer de HD?
A razão que justifica a importância do cache nos computadores atuais, é que uma operação como encontrar dados no HD requer um posicionamento aleatório de certas peças (não vou entrar em detalhes, senão teríamos que estudar toda a arquitetura de um HD, o que não é tão simples) que contrasta com a velocidade do mesmo, gerando um atraso de alguns milissegundos na operação total requerida. Atualmente, alguns milissegundos são cruciais para um bom desempenho geral do disco, afinal, ele geralmente é o que deixa os computadores de alto desempenho mais lentos, pois é um dispositivo predominantemente "físico", a grosso modo, contrastando com a delicadeza e precisão de componentes de altíssimo desempenho, como processadores, placas de vídeo e memórias RAM. Quem possue memória RAM insuficiente pode sentir facilmente quando o HD entra em "swapping", pois a velocidade do mesmo em relação à memória RAM é absurdamente menor, e o aplicativo praticamente fica afogado na atuação deplorável do HD como memória virtual.
O buffer do HD é uma memória intrínseca do disco rígido, que visa justamente minimizar o tempo de acesso aos dados, já que eles podem estar contidos nessa memória, sendo portanto transferidos num tempo muito mais rápido do que seria a operação de busca normal do HD, que é o grande vilão da história. Por exemplo, um disco IDE ATA convencional transfere um bloco de 4.096 bytes diretamente do seu cache interno em cerca de 1/100 (um centésimo) do tempo que levaria se fosse usado o mecanismo de busca convencional. Essa é a função do cache de disco, de forma sucinta.
-Questão: O que é cache de gravação e leitura, e qual a diferença entre eles?
O cache de gravação causa modificações no HD, ao contrário do cache de leitura. Este último é, resumidamente, o ato de o sistema ler as informações no cache em vez de consultar o disco rígido em si, poupando todas as etapas mecânicas que degradam a performance geral.
O cache de gravação, caso ativado, faz com que os dados que seriam gravados pelo sistema no dísco rígido em si sejam alocados no cache, que manda uma mensagem de volta ao sistema operacional dizendo que tudo está "ok". Essas informações gravadas no cache só seriam transmitidas posteriormente ao disco rígido em si, de forma permanente.
-Questão: Como assim, "de forma permanente"? O cache não seria uma forma permanente de armazenamento?
Aqui encontramos um problema. O cache é uma memória volátil, e não sobrevive a imprevistos como uma queda de energia, por exemplo. Caso isso ocorra, dados importantes podem ser perdidos, e pior, o sistema operacional sequer tomará conhecimento, já que não receberá instruções detalhadas do que estava contido no cache e que não foi gravado no disco propriamente dito. Informações importantes, como arquivos de sistema operacional, podem ser comprometidas nesse caso.
- Questão: Bem, então parece que o cache ajuda em acessos aleatórios ao disco, caso as informações tenham sido previamente carregadas nele... mas existe algum "ponto fraco" no uso do cache, ou seja, alguma operação onde a sua atuação seja insatisfatória?
Alguns de vocês já imaginam mais ou menos as limitações do cache, basta pensar um pouco e vocês responderão à essa pergunta. Vejamos:
Quando fazemos acessos aleatórios de forma massiva no disco, é evidente que o cache será de pouco auxílio. Sabendo-se que ele apenas memoriza o que foi acessado por último pelo disco rígido, é natural que informações antigas sequer estejam armazenadas no buffer, tornando-o inatuante neste caso.
Outro ponto infeliz relacionado ao buffer é o seu tamanho. Os discos rígidos atuais possuem geralmente de 2Mb à 8Mb de cache, imagine só se formos acessar um arquivo ou grupo de arquivos que possua(m) 80Mb, e suponha também que nós acessássemos esse(s) arquivo(s) corriqueiramente. Infelizmente, apenas 10% da quantidade total acessada estaria no cache, e os outros 90% teriam de ser acessados de forma convencional pelo disco rígido, tomando um precioso tempo do usuário. Note que eu estou usando um exemplo otimizado, já que muito provavelmente o cache estaria sendo usado por outros arquivos de diferentes partes do disco, reduzindo ainda mais esse percentual. Concluimos então que o cache é mais limitado do que a maioria das pessoas imagina.
-Questão: Nossa, fiquei decepcionado... então quer dizer que o cache de disco não aumenta a performance do disco como os fabricantes alegam?
Em parte, isso infelizmente é verdade. O desempenho do disco rígido está muito longe de ser proporcional ao cache que ele apresenta, os motivos já foram discutidos acima. Há um grande jogo de marketing em cima da divulgação do tamanho do buffer de disco, o que causa certa euforia em algumas pessoas, desnecessariamente. Não estou querendo desencorajar aqueles que estão determinados a adquirir um HD com a maior quantidade de buffer disponível, longe disso. Porém, os benchmarks realizados com HD's similares e com quantidades diferentes de buffer mostram que a teoria se aplica com bastante conveniência, no que se refere ao desempenho do HD. Uma sequência de testes realizados pelo site Apenas usuários registrados e ativados podem ver os links., Clique aqui para se cadastrar... nos mostra a seguir como cada disco se comportou durante as operações de disco:
Apenas usuários registrados e ativados podem ver os links., Clique aqui para se cadastrar...
Os discos usados no teste são relativamente antigos, da Maxtor, com repectivamente 512 Kb e 1024 Kb de buffer, porém nos dão uma idéia aproximada do comportamento e da função do cache em aplicativos comuns. Notem que em alguns testes, se não a maioria deles, o disco de menor cache obteve maior desempenho, mas algo tão desprezível que podemos enquadrar na margem de erro do teste. Essa opinião é minha e não tem nenhum vínculo com as conclusões dos autores do teste, fica justificado caso haja alguma discrepância com os mesmos.
-Questão: Então, vale ou não vale a pena pagar um pouco mais para se obter um HD de 8 Mb de buffer, que é o maior padrão atualmente para discos de interface IDE ATA ?
Isso depende de você. O cache vai te dar um "empurrão" no dia-a-dia, tornando tarefas simples mais rápidas pelo fato de o armazenamento das informações no cache ser maior. Mas, se você for executar um loading em um game de centenas de megabytes, e seu uso cotidiano seja apenas vinculado a aplicativos colossais e tarefas que envolvam grande transferência de dados, é claro que o cache fará pouca diferença, como já foi explicado aqui. Dê preferência a discos rígidos de alta rotação, como 7.200 RPM, se possível ATA 133, caso a sua placa-mãe dê suporte a essa taxa teórica de transferência. Se tiver dinheiro sobrando, não há necessidade em se "evitar" um disco com 8 Mb de buffer, já que seria um recurso a mais, ainda sim. Cabe a você fazer a melhor escolha!
Creditos: Neobius
