как ускорить HDD за счёт оперативной памяти и SSD

Хотите купить новый жесткий диск, если ваш компьютер начинает работать медленно? Если это так, то причиной этого является старый добрый жесткий диск (HDD), который просто не может считывать и записывать данные со скоростью, которую требуют современные программы и системы.

К счастью, есть несколько недорогих, но очень эффективных способов дать ему «второе дыхание». Для этого мы можем использовать два дополнительных компонента компьютера: быструю оперативную память (ОЗУ) и современный твердотельный накопитель (SSD). Они работают куда быстрее, и их помощь будет настоящим спасением.

В этой статье мы разберем простые методы, которые работают. Вы узнаете, как использовать часть оперативной памяти для системных задач в качестве сверхбыстрого диска. и как подключить небольшую SSD, чтобы система загружалась и работала в разы быстрее, при этом оставив HDD для хранения ваших файлов.

О программе PrimoCache

Программа PrimoCache предназначена для ускорения медленных устройств информации, в частности винчестеров HDD, за счет использования ресурсов более производительных устройств информации, таких как флэш-устройства, оперативной памяти и SSD. Если производительность SSD SATA не удовлетворяет вас, ускоряемый носитель информации может быть любого типа. Программные методы также можно использовать для SSD NVMe, но уже с другой целью — сэкономить ресурс накопителя.

Программа PrimoCache стоит денег, но она предоставляет 30-дневную бесплатную пробную версию без ограничений в использовании функций. Работает с Windows XP.

Примечание: если у вас есть SSD SATA от Samsung, совместимый с технологией кэширования данных за счет оперативной памяти Samsung Rapid, вы можете бесплатно использовать эту функцию в программе Samsung Magician.

PrimoCache предлагает кэширование данных ускоряемого диска на более низком уровне, чем кэширование Windows. Для хранения кэша используются флэш-устройство, оперативная память или SSD, которые более быстрые по сравнению с ускоряемым диском. Это приводит к ускоренному доступу к часто используемым данным, что приводит к повышенной производительности дисковых операций. Однако, будьте внимательны, только при обработке данных кэша более быстрым устройством информации.

Такое кэширование может использоваться как для всего ускоряемого диска, так и для отдельных его частей. PrimoCache может ускорить установку программ, игр и операционной системы на системном разделе Windows или логическом диске С. для разделов, не связанных с системой, например, для ускорения работы хранящихся проектов, баз данных, виртуальных машин, портативного софта и других.

Чтобы продлить срок службы SSD, можно использовать возможности PrimoCache для снижения количества операций перезаписи данных. Программы и игры, которые они используют для своей работы, записывают огромные объемы временных файлов, а затем их удаляют. Эти временные файлы могут храниться в оперативной памяти, которая имеет неограниченную способность перезаписывать данные.

ПервоCache предлагает широкий спектр настроек кэширования, включая размер кэша, метод кэширования, метод записи данных из кэша и другие параметры. Вообще-то, друзья, это программа серьезная; поэтому лучше ознакомиться с пользовательским мануалом, прежде чем начинать ее использовать. Нажмите кнопку в интерфейсе PrimoCache, чтобы перейти на его веб-сайт.

Мы просто поговорим о основных функциях программы, таких как кэширование данных, сохранение данных, риски и снижение этих рисков.

Многоуровневое кэширование

ПервоCache поддерживает два уровня кэширования:

  • Кэш уровня 1 (L1) – это кэш в оперативной памяти. Используется свободная оперативная память, в том числе не обнаруживаемая Windows. Так, Windows может видеть и использовать в своей работе не всю оперативную память компьютера. Содержимое кэша L1 из-за энергозависимости оперативной памяти не сохраняется при перезагрузке компьютера (и новом его включении в условиях неактивного быстрого запуска Windows). Эта проблема решается функцией отложенной записи данных, однако у неё есть свои слабые места. Ускорение за счёт оперативной памяти можно подключить к любому диску или отдельному его разделу без потери данных;
  • Кэш уровня 2 (L2) – это вторичный кэш на SSD или флэш-устройстве, предназначенный для ускорения HDD. Поскольку SSD или флэш-устройства — это постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), содержимое кэша L2 сохраняется при перезагрузке компьютера (и новом его включении в условиях неактивного быстрого запуска Windows). Использование кэша L2 закрывает слабые места функции отложенной записи: во время простоя компьютера данные из кэша L1 переносятся в кэш L2 на ПЗУ. Для использования кэша L2 требуется создание на SSD или флэш-устройстве выделенного раздела для хранения индекса кэша и его содержимого. Этот раздел форматируется с потерей данных.

При использовании оперативной памяти или недорогого SSD можно значительно ускорить работу вашего старого жёсткого диска. Суть этого заключается в том, что часть быстрой памяти или SSD используется в качестве буфера для часто используемых данных. Программы и системы грузятся быстрее, а файлы открываются почти мгновенно. Например, функция ReadyBoost, встроенная в Windows, позволяет использовать флешку или SSD как ускоритель и настроить кэширование через оперативку — правда, с достаточным запасом, чтобы хватало на другие задачи. Хотя это не сделает жесткий диск твердотельным накопителем, оно значительно уменьшит тормоза.

Отложенная запись данных на диск Defer-Write

Возможности отложенной записи Defer-Write позволяет временно хранить данные, которые должны быть записаны на диск, в кэше L1 (т.е. в оперативной памяти), а затем записывать их на диск во время простоя диска. При этом данные записываются оптимизировано, что означает меньшую фрагментацию данных. Временные данные, удаленные позже, не сохраняются. В результате гарантируется высокая производительность записи данных.

Но есть опасность потери данных кэша при сбое Windows или отключении питания. Эта функция может быть использована только на разделах диска, где хранятся не очень важные данные. Однако это приведет к потере половины эффективности программы PrimoCache оптимизации, поскольку ускорение будет ограничиваться чтением данных. Для использования кэширования данных в оперативной памяти с целью сохранения ресурса SSD нам обязательно нужна функция отложенной записи, которая включает в себя все риски, а также позволяет установить необходимое время отсрочки записи.

Можно уменьшить вероятность утечки данных кэша, используя следующее:

  • Минимального времени задержки записи данных на диск;
  • Интеллектуального режима записи данных, выполняющего запись по истечении времени задержки, при заполнении кэша на 90% и при простое Windows;
  • Функций приостановки и заморозки кэширования.

Помимо уже упомянутого интеллектуального режима запиcи данных, существуют и другие, которые контролируют процесс отложенной записи данных на диск:

  • Native (нативный) — начинает сбрасывать все отложенные данные на диск каждый раз, когда истекает время, указанное в параметре задержки записи;
  • Intelligent (тот самый интеллектуальный) — в дополнение к поведению нативного режима, когда объём отложенных данных достигает 90% ёмкости кэша, интеллектуальный режим записывает на диск от 10% до 20% данных. По умолчанию запись выполняется, когда Windows простаивает;
  • Idle-Flush — в дополнение к поведению нативного режима сбрасывает все отложенные данные на диск, когда Windows находится в режиме ожидания;
  • Buffer – в дополнение к поведению нативного режима, когда объём отложенных данных достигает 40% ёмкости кэша, записывает данные на диск, чтобы гарантировать доступность 80% пространства кэша. По умолчанию запись выполняется, когда Windows простаивает;
  • Average — усреднение объёма отложенных данных за определённое время и плавная запись данных на диск во избежание внезапных тяжёлых операций с диском.

Приостановка операций PrimoCache

При необходимости мы можем поставить диск на паузу частично или полностью. ПервоCache предлагает несколько способов сделать это. Их все можно использовать, если возникает очевидный риск потери данных кэша. Примеры таких ситуаций включают сильный ураган, который может вызвать аварийное отключение электричества, разряжение батареи ноутбука или потерю чрезвычайно важных данных. После записи данных на диск, которую можно отслеживать в диспетчере задач Windows, можно возобновить операцию PrimoCache.

Включение функций приостановки и заморозки кэширования PrimoCache приостанавливает все операции кэширования. При этом данные, которые уже кэшированы, сохраняются и обновляются, но новые данные не кэшируются. Эти функции отличаются тем, что после приостановки все операции с диском выполняются напрямую, а после заморозки чтение кэшированных данных происходит из кэша, а все остальное выполняется диском напрямую. Кроме того, важно помнить, что при включении обоих функций и использовании функции отложенной записи все соответствующие записи данных сбрасываются на диск. После этого отложенная запись прекращает работу.

Приостановка самой отложенной записи является третьим способом приостановки работы PrimoCache. В этом сценарии все отложенные данные для записи сбрасываются на диск. Все новые записи синхронно записываются на диск и хранятся в кэше.

Ускоренный HDD с помощью PrimoCache: что на деле

Стоимость PrimoCache и необходимость понимать его функции и настройки — стоит ли оно того? Какие конкретные преимущества мы можем получить в результате работы этой программы?

Механизмы уcкорения PrimoCache и любые другие, использующие ресурс оперативной памяти, работают только при обработке диском кэшированных данных. В синтетических тестах дисков эти механизмы особенно эффективны и наглядны. Тест скорости работы HDD в программе CrystalDiskMark до и после использования кэширования PrimoCache показаны ниже. Скорость записи и чтения HDD выросла соответственно до фантастических 13 000 и 24,5 000 Мб/с со 178 и 176 Мб/с соответственно.

В синтетических тестах программы ATTO Disk Benchmark, имеющей отличные методы тестирования и фокусирующейся на последовательной обработке данных, результаты более скромны: последовательная скорость чтения и записи максимального блока данных HDD выросла, соответственно, со 165 и 167 мб/с до 11,78 Гб и 11,38 Гб/с.

Несмотря на то, что это только красивые изображения синтетики, на самом деле все будет иначе. Операции с кэшированными данными — это не все операции, выполняемые диском. Кэш может переполняться, и данные из кэша должны быть записаны на диск, чтобы продемонстрировать потенциал скоростей оперативной памяти. При обработке маленьких блоков данных разница между работой HDD и оперативной памятью может быть незначительной, а расходы на управление кэшем

Но самый большой недостаток оптимизации такого рода — использование ресурса памяти, который может быть полезен для других целей, особенно для кэширования данных средствами Windows. Не отказывайтесь от множества активных вкладок в браузере ради неоднозначной оптимизации. Тем не менее,… Кэширование данных PrimoCache может ускорить работу HDD при загрузке программ и игр и в отдельных операциях, если в постоянном простое есть какой-то избыток оперативной памяти.

Мы тестировали работу гипервизора для оценки эффективности кэширования PrimoCache в оперативной памяти. Запустили виртуальную машину, расположенную на жестком диске, в сложных условиях. Даже сама работа гостевой Windows 11 представляет собой значительную проблему для жестких дисков, но также установка системных обновлений значительно нагружает системные ресурсы. В диспетчере задач Windows 11 мы можем наблюдать, как установка обновлений привела к нокауту жесткого диска, который загружен на 100%.

В процессе обработки жесткого диска начался процесс системной антивирусной проверки, что ухудшило ситуацию.

Мы не смогли увидеть работу кэширования PrimoCache в диспетчере задач. Однако в какой-то мере это было ощутимо. При полной нагрузке жесткого диска система обычно сильно тормозит и функции системы и программы запускаются с огромной задержкой. В результате таких жестких атак HDD мы смогли запустить браузер и сделать поиск более-менее удобным. Все это происходило при стандартной задержке записи кэшированных данных на диск в десять секунд. Впоследствии мы увеличили время записи до 300 секунд. И всё стало заметно веселее и даже нагляднее. При тех же запущенных процессах, при примерно том же их объёме обращения к диску нагрузка на него снизилась до 82%. По ощущениям же система работала как обычно, без жёстких нагрузок.

Кроме того, к сожалению, операции приостановки и возобновления виртуальной машины не привели к значительным улучшениям производительности. Скорость последовательной записи данных HDD составляет 179 Мб/с, максимальная скорость при приостановке машины, которую мы зафиксировали. Тем не менее, следует отметить, что HDD смог ее выдать в условиях различных нагрузок.

При обычном копировании данных кэш появляется на начале операции, но мы не замечаем его при выполнении фантастических синтетических скоростей оперативной памяти — всего чуть более 1 Гб/с. Для увеличения скорости памяти требуется больший объём, а запись на диск за пределами кэша происходит напрямую с значительной просадкой в скорости. Тем не менее, при копировании небольших объемов данных будет заметный эффект от этого ускорения HDD.

Когда дело доходит до эффективности ускорения HDD с помощью программы PrimoCache, важно учитывать стоимость лицензии. Цена лицензии на один компьютер составляет $29.95, что примерно равно 3000 тыс. руб. Либо самый дешевый SSD на 500 Гб, либо очень хороший на 250 Гб можно приобрести за эти деньги. Оба варианта будут лучше, чем медленный HDD с точки зрения производительности. Но в случаях больших объемов дискового пространства, которое пока что могут предложить только HDD, приобретение лицензии программы может быть оправданным.

Подготовка к использованию PrimoCache

Перед использованием PrimoCache проверьте постоянный объем оперативной памяти. Запускаем все программы и игры, которые часто используются, одновременно, чтобы максимально нагрузить систему. Далее в диспетчере задач найдите вкладку «Память». Там будет показано количество доступной оперативной памяти, а также количество свободной памяти. Это необходимо для определения количества памяти, которую мы можем выделить для кэширования PrimoCache, не нарушая других своих задач.

Мы устанавливаем PrimoCache. В процессе установки на различных этапах выбираем стандартную версию PrimoCache и тестируем ее.

По завершении установки перезагружайте компьютер.

Как видно, даже старый добрый жесткий диск можно заставить работать значительно быстрее, не покупая новый компьютер. Экономный и разумный способ продлить жизнь HDD — использовать оперативную память в качестве сверхбыстрого кэша и небольшой SSD под системные нужды.

Несмотря на то, что основной диск по-прежнему будет самым медленным компонентом, это не позволит ему превышать скорость SSD. Однако благодаря этим методам система и наиболее распространенные программы перестанут постоянно нагружать его, переключаясь на более быстрые носители. В результате отклик системы будет казаться куда более быстрым и плавным.

Если вы хотите сэкономить, но при этом избавиться от самых раздражающих тормозов, это идеальное решение. Это продлит срок службы вашего текущего жесткого диска и обеспечит комфорт во время повседневных задач без дополнительных расходов.

Поделиться с друзьями
Алексей Морозов

Технический журналист и системный администратор с 10‑летним опытом работы в корпоративной IT‑инфраструктуре.

Оцените автора
Добавить комментарий