Разъяснение политики кэширования записи, ее основных параметров и того, как она применяется к жестким дискам и твердотельным дискам

На прошлой неделе, после более подробного изучения предметной области, я размышлял о том, что я пренебрегал все эти годы, чтобы понять политику кэширования записи, всегда оставляя ее по умолчанию. Политика кэширования записи улучшает производительность записи и состоит из кэширования с обратной записью и очистки буфера в кэше записи.

Вот как я понимаю все вышесказанное, но поправьте меня, если я где-то ошибся:

Кэширование сквозной записи / само кеширование сквозной записи само по себе не является частью политики кэширования записи, и это происходит, когда данные записываются как в кэш, так и на устройство хранения, поэтому, если Windows потребуется эти данные позже, они извлекаются из кэша, а не из запоминающее устройство, которое означает только улучшенную производительность чтения, поскольку нет необходимости ждать, пока запоминающее устройство снова прочитает требуемые данные. Поскольку данные по-прежнему записываются на запоминающее устройство, производительность записи не улучшается и не представляет риска потери или повреждения данных в случае сбоя питания или сбоя системы, в то время как теряются только данные в кэше. Эта опция, по-видимому, включена по умолчанию и рекомендуется для съемных устройств без необходимости использовать функцию "Безопасное извлечение устройства" со стороны пользователя.

Кэширование с обратной записью аналогично вышеописанному, но без записи данных на устройство хранения, периодически освобождая данные из кэша и записывая данные на устройство хранения, когда оно находится в режиме ожидания. По моему мнению, эта опция улучшает производительность как чтения, так и записи, но представляет риск, если происходит сбой питания или сбой системы, что приводит не только к потере данных, которые в конечном итоге будут записаны на устройство хранения, но и к несогласованности файлов или повреждению файловой системы. Кэширование с обратной записью не может быть включено вместе с кэшированием с прямой записью, и его не рекомендуется включать, если нет резервного источника питания.

Очистка буфера записи-кеша, на мой взгляд, похожа на кеширование с обратной записью, но обеспечивает немедленный выпуск и запись данных из кеша на запоминающее устройство непосредственно перед отключением питания, но я не знаю, применимо ли это также к случайным сбоям системы. Эта опция, кажется, дополняет кэш с обратной записью, уменьшая или потенциально устраняя риск потери данных или повреждения файловой системы.

У меня есть вопросы по поводу актуальности последних двух вариантов для современных современных твердотельных накопителей, чтобы добиться максимальной производительности и уменьшить износ твердотельных накопителей:

Я знаю, что традиционные жесткие диски поставляются с встроенным кешем (интересно, что это за тип кеша), но есть ли SSD с кешем? Если предположить, что это так, быстрее ли этот кеш, чем их NAND-флэш-память и системная память, и стоит ли рисковать использовать его, включив кэш с обратной записью? Я где-то читал, что, как правило, кэш-память устройства быстрее, чем ОЗУ, но я хочу быть уверен. Кроме того, я прочитал, что кэширование записи должно быть включено, поскольку текущие данные, которые должны быть записаны позже во флэш-память NAND, некоторое время хранятся в кэше и при условии, что есть данные, которые перед изменением записываются многократно, сохраняя эти данные и периодический выпуск сокращает время записи в SSD, тем самым уменьшая его износ.

Что касается очистки буфера в кеше записи, я слышал, что контроллеры SSD сами по себе настолько быстры, что включение этой опции не требуется, поскольку они управляют сбросом. Однако, опять же, я не знаю, есть ли у SSD свой собственный встроенный кэш и работает ли он быстрее, чем их флэш-память NAND и системное ОЗУ, потому что, если это так, то сохранение этой опции имело бы смысл.

Недавно я опубликовал вопрос о проблеме с моим твердотельным накопителем Intel 330 SSD 120 ГБ, который стал основной причиной для более глубокого исследования, подозревая, что политика кэширования записи является виновником проблемы замораживания SSD, предполагая, что освобождение данных является причиной зависания. В настоящее время у меня включена запись-кэш и очистка буфера записи-кэша, поскольку я считаю, что управление SSD-контроллером при очистке кэша записи и очистке буфера записи в Windows конфликтует между собой:

Поскольку я хочу небольшими шагами устранить неполадки, чтобы окончательно определить источник проблемы, я решил начать с политики кэширования записи и перехода к драйверам, позже переключиться на AHCI и, наконец, отключить DIPM ( управление питанием, инициируемое устройством) посредством изменения реестра. благодаря @TomWijsman