Mehr Cache für Festplatten

[Hauwech]

Warum wird eigentlich nicht mehr Ram auf Festplatten verbaut? Die 2, 8 oder 16MB Cache sind doch heutzutage eher ein Witz und die Leistungsunterschiede zwischen diesen Versionen eher vernachlässigbar.

Der Ram muss ja auch nicht super hoch getaktet sein, mit die billigsten Bausteine dürften heutzutage ausreichend sein imho. Die Platinen mit der Laufwerkselektronik sind mittlerweile so klein das da durchaus noch ein paar Rams Platz finden würden. Ich weiss nicht wie gross die Kapazität der "kleinsten" Rambausteine heutzutage ist aber mehr als 16MB vielleicht so mindestens 64MB oder 128MB oder mehr dürften doch mit 2 oder 3 oder 4 Bausteinen kein Problem sein, oder?

Ich weiss das es die Platten teurer machen würde und nicht jeder der so richtig Ahnung davon hat würde es verstehen, warum. Ob die höhere Leistung so einer Platte wirklich spürbar ist, keine Ahnung, denke aber schon.
RAID ist schön, je nach Konfiguration mehr Kapazität, mehr Sicherheit, mehr Geschwindigkeit. Dafür aber auch im Vergleich zu einer Einzelplatte mindestens doppelt so teuer. Mit 'aufgewerteten' Platten wahrscheinlich noch fixer.

[Mike]

Ich meine Gloomy hat sich mal dazu geäußert, müsstest mal suchen.

Fazit war glaube ich, dass das Betriebssystem besser Daten im RAM cachen kann als das die Festplatte in ihrem Cache..

Außerdem kann man RAM vielfältiger nutzen :)

[daflow]

In welchen Anwendugsbereichen erhoffst du dir davon Vorteile? Denn da liegt wohl der Knackpunkt: Ein Grossteil der PC-User wird von dem mehr an cache kaum einen Performancevorteil spüren, aber mehr blechen.

[Hauwech]

Ich meine Gloomy hat sich mal dazu geäußert, müsstest mal suchen.

Fazit war glaube ich, dass das Betriebssystem besser Daten im RAM cachen kann als das die Festplatte in ihrem Cache..

Außerdem kann man RAM vielfältiger nutzen :)

Warum haben dann Festplatten überhaupt Cache wenn das BS es besser kann? Ist der Cache noch ein Relikt aus alten Zeiten das heute nicht mehr gebraucht wird?

[Hauwech]

In welchen Anwendugsbereichen erhoffst du dir davon Vorteile? Denn da liegt wohl der Knackpunkt: Ein Grossteil der PC-User wird von dem mehr an cache kaum einen Performancevorteil spüren, aber mehr blechen.

Eventuell schnelleres Laden kann jeder gebrauchen. Wozu gibt es sonst Raidcontroller wo man Ramriegel drauf stecken kann? Ebenso ist dann S-ATA sinnlos, die Platten werden alleine durch S-ATA nicht schneller. AGP2x, 4x, 8x ahoi!
Bei grösseren Dateien kann ich mir schon einen Nutzen vorstellen. Erst alles fix in den Ram geladen und während man weiterarbeitet werden die Daten geschrieben.
Sicher, der Grossteil hat auch nicht viel davon, bezahlt aber trotzdem den meisten nutzlosen Mist sowieso. Im Serverbereich kann ich mir aber sehr wohl vorstellen das jede Mehrleistung zu wahrscheinlich geringen Mehrpreisen dankend angenommen wird wenn Geld eh eine eher untergeordnete Rolle spielt.
So teuer kann das gar nicht sein wenn es 128MB oder sogar 256MB Grafikkarten für unter 100 Euro gibt und Chip, Platine, Kühlkörper, evtl. Lüfter und sonstige Bauteile kosten ja auch. Vor allem ist die Bandbreite um Dimensionen grösser als eine HD es braucht also kann es theoretisch gar nicht so teuer sein wesentlich langsamere Bausteine zu benutzen. Bei entsprechenden Massen dürfte es da auch wieder nur um ein paar Cent gehen. Bei den heutigen Preisunterschieden zwischen den Herstellern bei gleicher Plattengrösse dürften die paar Cent auch nicht viel ausmachen.

[Birdman]

wirklich interessant wäre es doch, wenn die Hersteller von Festplatten eine kleine Batterie unterbringen würden, welche den Cache der Festplatte für einige Stunden mit Saft versorgen kann.
Dann könnte man das ganze auch mal unbesorgt als Schreibcache benutzen, anstelle immer nur zum lesen.

[BubbleBoy]

Nicht vergessen werden sollte auch, daß die Daten im Festplattenzwischenspeicher beim Runterfahren und Neustarten des Rechners wieder auf die Platte geschrieben werden müssen (sonst sind halt die vorher veränderten Daten futsch ;)). Das Ganze kostet Zeit, die auch nicht jeder bereit ist zu "bezahlen". Desweiteren ergibt sich aus dem oben genannten Zurückschreiben: je mehr (flüchtige) Zwischenspeicher vorhanden sind, umso mehr Daten sind bei einem Absturz des Systems betroffen.

[daflow]

Eventuell schnelleres Laden kann jeder gebrauchen.

Eventuell... aber wann schon für nen PC-User? Mir fallen auf Anhieb da keine Anwendungen ein bei denen immer wieder auf dieselben Daten von der Festplatte zugegriffen werden muss. Bei den meisten Anwendungen wird einmal in den Arbeitsspeicher geladen und dann damit gearbeitet.

Wozu gibt es sonst Raidcontroller wo man Ramriegel drauf stecken kann?

Bei Serversystemen und Datenbanken ist vor allem der Schreibcache sehr interessant. Massives schreiben kann durch diesen Puffer deutlich beschleunigt werden (Ganz besonders, wenn die Anwendung erst weiterläuft wenn die Bestätigung zurückkommt, das die Daten geschrieben wurden). Der Lesecache ist nur dann interessant, wenn immer wieder dieselben Daten von der Festplatte, bzw. dann vom Cache eingelesen werden. Bei Datenbanken wird für gewöhnlich Tabellen mit denen ständig gearbeitet wird Platz im Arbeitsspeicher fest allockiert.


Im Serverbereich kann ich mir aber sehr wohl vorstellen das jede Mehrleistung zu wahrscheinlich geringen Mehrpreisen dankend angenommen wird wenn Geld eh eine eher untergeordnete Rolle spielt.

Im Serverbereich interessiert sich niemand für den Cache auf IDE-Platten ;)
(auser vielleicht ich, nachdem ich mal zu Hause schauen wollte wie schnell mein PrivatPC mein DB-Benches abrackert. Ging dabei sogar speziell um die Auswirkungen von HD-Cache *g*)
Im Serverbereich gibt es je nach grösse entsprechende Festplattensysteme, angefangen vom kleinen scsi-Raid mit batteriegepuffertem 48-MB Cache (read+write) bis hin zu Plattentürmen mit caches im Gigabytebereich.

[daflow]

...
Dann könnte man das ganze auch mal unbesorgt als Schreibcache benutzen, anstelle immer nur zum lesen.
Man könnte das dann unbesorgt, verwendet wird der Cache aktueller Festplatten allerdings jetz auch als writecache ;) Je nach Hersteller ist die Aufteilung wohl meist: re/wr 2/6 4/4 MB. Da Normalouser aber wohl relativ wenig I/Os haben ikommt es wohl sehr selten in diesem Bereich zu entscheidenden Datenverlust. Im Datenbankbereich könte die eher schnell katastrophale Auswirkungen haben ;(

[daflow]

Nicht vergessen werden sollte auch, daß die Daten im Festplattenzwischenspeicher beim runterfahren und Neustarten des Rechners wieder auf die Platte geschrieben werden müssen (sonst sind halt die vorher veränderten Daten futsch ;)). Das Ganze kostet Zeit, die auch nicht jeder bereit ist zu "bezahlen". Desweiteren ergibt sich aus dem oben genannten Zurückschreiben, je mehr (flüchtige) Zwischenspeicher vorhanden sind, umso mehr Daten sind bei einem Absturz des Systems betroffen.

Ebenfalls sehr richtig und alternativ entsprechende 'Notstromlösungen' sind Platz- und Preistechnisch auch nicht hitverdächtig im Desktopbereich.

[Wolfram]

"if interface transfer rate is the "reigning champion" of overrated performance specifications, then cache size is probably the "prime contender""

http://storagereview.com/guide2000/ref/hdd/perf/perf/spec/otherCache.html
http://storagereview.com/guide2000/ref/hdd/op/cacheSize.html

[Gast]

Nach langen suchen und probieren ( WD 740 Raid 0 ) bin ich auf etwas ganz anderes gestossen. Es nennt sich PU-Ram und ist eine SolidState Festplatte zum Preis einer guten SCSI-III Platte.

Zitat:

PuRam™ - The future, today.
Introducing the first desktop computer configurable WITHOUT a system hard drive. The Operating system and system files reside on a PuRam™ solid state flash disk with near zero latency and seek times, and burst transfer rates up to 8.5GB/s I/O, capable of over 150,000 I/O requests per second, all with an average of 0.0% CPU utilization. This translates into an effective desktop business productivity of up to 100 times faster than the fastest available hard disk design at any price or configuration. These are non-volatile units just like a regular hard drive with a permanent storage cycle. There are no more virtual memory or swap file delays (since now they are as fast as RAM) and there are no more System Disk Defrags (memory is random so it does not need defragging). Windows boots-up in seconds, load your games and apps in seconds, and start any program virtually instantly. Also moving, copying, or working on large files has literally no slow-down affect in the blistering fast computing speed. Furthermore, PuRam™ Drives are extremely resistant to shock, vibration and temperature variations, while providing unprecedented performance and superior durability. Allied to our CacheFlow™ technology, the PuRam™ Drives give your audio, video, CAD, graphic, gaming, industrial or scientific applications the most, compelling and unmatched data through output speeds. Absolutely like no other.

Zitat ende

Url: http://www.go-l.com/desktops/machl38/architecture/index.htm#puramanchor

Dies ist eine mögliche Solutution für deine nicht gestellte Frage.

Nun zu deiner Frage, ich vermute das die Erhöhung des Chachespeichers ohne Veränderung der Ansteuerung der Platter bzw. neuer Technologien keine signifikanten Steigerungen der I/O Leistung einer Festplatte mehr bringt.

Für meinen Teil bin sehr zufrieden mit meinen Liebermann Rechnern. Um nichts in der Welt würde ich mehr auf die alte Technologie zurückkehren.

" Sorry, ich weiss - es beantwortet zwar nicht deine Frage, aber vielleicht beleuchtet es einen Aspekt der in deine Überlegungen bisher noch nicht einbezogen waren.

[robbitop]

Der Cache einer Festplatte ist eigentlich gar keine so wichtige Komponente.
Es gibt eine kleine Prefetch Unit, die Daten in diesen Cache läd, wo sie denkt, dass diese gleich kommen werden, um die Zugriffszeit des Lesekopfs mit Daten zu überbrücken. In Benchmarks klappt dies hervorragend, doch im Alltagsbetrieb ist es für diese Einheit kaum vorhersehbar, welche Daten als nächstes rankommen könnten. Somit ist der Wert des Caches nicht so dramatisch.
Wobei wenn die HDD defragmentiert ist und man mit großen Dateien arbeitet könnte es schon etwas bringen, nur ist dann auch die Zugriffsrate des Lesekopfes nicht mehr so kritisch.

Ergo: viel Wind um nicht allzugroßen Nutzen

[Haarmann]

Hauwech

Stell Dir mal vor, dass Du File X lesen willst und das der Festplatte übermittelst. Die HD will also nun Sektor Y anfordern und muss warten, bis die Platte auch soweit gedreht hat. Allerdings kann sie ja mal schon die Spur einlesen, weil es File X ev länger ist, denn ein Sektor....
Analog gehts beim Schreiben. Cache ist daher nur soweit sinnvoll, wie die HD ihn verwenden könnte. Solange HDs nur einen Befehl ausführen konnten ist daher nur der Cache nutzbar, der eine ganze Spur enthalten kann. Wenn diese Grenze fällt, dann macht auch mehr Sinn. Viel Sinn machts dann aber auch dann nicht. Der Kopf ist immer noch arschlahm.

[GloomY]

Ich meine Gloomy hat sich mal dazu geäußert, müsstest mal suchen.

Fazit war glaube ich, dass das Betriebssystem besser Daten im RAM cachen kann als das die Festplatte in ihrem Cache..

Außerdem kann man RAM vielfältiger nutzen :)Es ging bei meinen Überlegungen vor allem um grundsätzliche Fragen der Lokalität. Caches leben von zwei Prinzipien - der räumlichen und der zeitlichen Lokalität. Und bei Festplatten sind beide nicht sehr ausgeprägt vorhanden:
Der Zugriff auf Daten erfolgt nie oder höchstens äußerst selten zweimal hintereinander auf die selben Daten. Zeitliche Lokalität geht also gegen Null. Räumliche Lokalität kann zwar vorhanden sein, muss aber nicht. Dadurch dass die Daten auf der Platte in Clustern organisiert sind, ist eine räumliche Lokailtät auch nur für die Größe eines Clusters gegeben, der nächste kann physikalisch wo ganz anders liegen.

Ein Cache eignet sich imho einfach relativ schlecht für die Anwendung bei einer Festplatte. Für andere Dinge (z.B. Cache für RAM-Speicher) ist das eben durchaus anders, weil sowohl räumliche als auch zeitliche Lokalität für die Zugriffe bzw. die Datenorganisation vorhanden ist.

[SentinelBorg]

Cache lohnt sich vor allem zum Schreiben von Daten, da die Platte so die Möglichkeit bekommt, die Schreibanfragen erstmal so zu sortieren, dass sie die Daten möglichst linear schreibt und nicht nen Haufen Ehrenrunden drehen muss.
Bei SCA und S-ATA mit NCQ kann aber auch schon der Controller solche Optimierungen übernehmen.

Sentinel