Быстродействие дискового накопителя можно существенно повысить, если воспользоваться специальными программами кэширования, к примеру SMARTDRV (DOS) или VCASHE (Windows 9х, Windows NT и Windows 2000/ХР). Эти программы «подключаются» к прерыванию жесткого диска на уровне BIOS (перехватывают прерывание BIOS) и обрабатывают запросы на считывание и запись, направляемые приложениями и драйверами устройств в BIOS.

Если приложению понадобилось считать порцию данных с жесткого диска, кэш-программа перехватывает соответствующий запрос, проверяет наличие определенных условий (о которых будет сказано ниже) и, если они не удовлетворяются, передает запрос в неизменном виде контроллеру накопителя. Считанные в накопителе данные не только передаются приложению, но и сохраняются в специальном буфере (кэше). В зависимости от величины кэша, в нем могут храниться данные из достаточно большого количества секторов.

Если приложению нужно считать дополнительные данные, кэш-программа вновь перехватывает запрос и проверяет, не хранятся ли запрошенные данные в буфере. Если это так, то они немедленно передаются приложению, без непосредственного обращения к диску. Можете представить себе, насколько этот прием ускоряет доступ к диску (и заодно сказывается на результатах измерений быстродействия накопителя)!

Большинство современных контроллеров включают встроенный кэш той или иной разновидности, которому не нужно перехватывать и использовать прерывания BIOS. Кэширование осуществляется на аппаратном уровне, и обычные программы измерения быстродействия накопителей его «не замечают». Первыми из подобного рода устройств в накопителях были буферы опережающего считывания дорожки (read-ahead buffer), благодаря которым удалось получить коэффициент чередования 1:1. В одних современных контроллерах просто увеличен размер этих буферов, а в других используются более интеллектуальные устройства, по своим возможностям близкие к кэш-программам.

Многие накопители IDE и SCSI имеют встроенную кэш-память. к примеру, в накопителе Hawk от Seagate емкостью 4 Гбайт установлен кэш объемом 512 Кбайт. В других моделях встроенная память еще больше: в накопителе Barracuda от Seagate емкостью 4 Гбайт она составляет 1 Мбайт, а в IBM Ultrastar 72ZX емкостью 73,4 Гбайт — 16 Мбайт. В былые времена системная память объемом 640 Кбайт казалась огромной, а сейчас

у небольших накопителей формата 3,5 дюйма встроенный (т. е. чисто вспомогательный) кэш превышает эту величину. Именно благодаря использованию кэш-памяти накопители IDE и SCSI отличаются столь высоким быстродействием.

Несмотря на то что программное и аппаратное кэширование данных позволяет существенно повысить производительность накопителей при обычных операциях считывания и записи, реальная (физическая) скорость передачи данных определяется только конструкцией самого устройства.