4Kセクターの移行:ハードディスクドライブが4096バイトセクターに移動するのはなぜですか?512バイトセクターですか?


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Western Digitalのハードドライブの中には4Kセクターを搭載しているものがあることに気づきました。つまり、セクターが大きくなっています:4096バイト対512バイトの長年の標準。そう:

  • 4Kセクターとの大きな違いは何ですか?それはマーケティングの誇大広告ですか、それとも本当の利点ですか?
  • なぜ誰かが新しいPCを構築する必要があるのか​​、4Kセクターについて気にしないのか
  • なぜこの移行が現在行われているのですか?なぜそれが早く起きなかったのですか?
  • 4Kセクターのハードドライブを購入するときに注意すべき点はありますか?例えば、非互換性?
  • 4Kセクターについて他に知っておくべきことはありますか?

回答:


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バーなし、これは私がトピックについて読んだ最高の記事です:

http://www.anandtech.com/show/2888

一言で言えば、質問に答えるには:

  • 4Kセクターとの大きな違いは何ですか?

主な利点は、RAWストレージスペースをより効率的に使用できることです。必要なECC計算は、512バイトのセクターを使用して減少するリターンを提供し始めていましたが、より大きなセクターサイズではるかに効率的に実行できます。

  • それはマーケティングの誇大広告ですか、それとも本当の利点ですか?

本当の利点は、2TBを超えるドライブは、移行なしよりも早く手頃な価格で信頼できることです。同じアイデアは、より小さなドライブにも当てはまりますが、利益はそれほど劇的ではありません。セクタサイズをボリューム内の共通の割り当てサイズにマップするといくつかの理論上の利点があり(NTFSの4Kはダートとほぼ同じです)、メモリページのサイズも通常4Kです(ページファイル/スワップを満足させます)。

  • なぜ誰かが新しいPCを構築する必要があるのか​​、4Kセクターについて気にしないのか

今日-あなたがそれを気にする必要がある唯一のことはおそらく1つを得ていないことです。あなたが気づいていない場合、あなたが悲しみを引き起こす可能性があることを解決しているいくつかのねじれがまだあります。Windows XPのサポートは1つですが、ジオメトリの周りにあるドライブは別です。

  • なぜこの移行が現在行われているのですか?なぜそれが早く起きなかったのですか?

既に長年の移行期にありますが、消費者のドライブは市場に出始めたばかりです。

  • 4Kセクターのハードドライブを購入するときに注意すべき点はありますか?例えば、非互換性?

Windows 7またはVistaで問題が発生することはおそらくありませんが、古いMicrosoft OSのいずれかが悲しみの原因になる可能性があります。組み込みの互換性がありますが、セクターのアライメントの問題により、パフォーマンスが低下する可能性があります。

  • 4Kセクターについて他に知っておくべきことはありますか?

記事を読み、数学を磨いてから、もう一度読んでください。本当にそれは良いことであり、ストレージ業界がより迅速に前進することを可能にします。


また、私はそれがステッカー容量のためのより多くのストレージに等しいと信じています。arstechnica.com/microsoft/news/2010/03/…–
ナサニエル

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512バイトセクターは、30万枚未満のフロッピーディスクなど、非常に小さなメディアがあったときに開始されました。それは理にかなっていた、それは今は本当に意味をなさない。4kセクターに関することは、多くのドライブが既にそれを使用しているということですが、それらは512セクターを偽造したファームウェアを持っています。これは特にフラッシュメディアとSSDに当てはまります。4kは事実上の内部SSD標準です。

したがって、製造業者は中間業者を排除し、OSが4kセクターをどのように処理するかを把握できるように考えただけです(完全にサポートされれば、最終的には改善されます)。

新しいPCを構築する場合は重要です。一部のOSは4kセクターをまったくサポートしていない可能性があり(読み取り:古い)、ほとんどのOSおよびファイルシステムは依然として512バイトセクター用に最適化されています。思い浮かぶのは、OpenBSDです。現在、512バイトセクターと比較して4kセクターではあまりパフォーマンスがありません。問題の中には、パーティションのアライメントがあります。デフォルトでは、最初のパーティションは4k境界に整列されていません。

現在、SSDの急増により、おそらく移行が行われています。私が言ったようなSSDはとにかく内部で4kセクターを使用するので、OSが何を望んでいるかを推測するためにファームウェアに任せるよりもOSにこれらのrawを処理させる方がはるかに良いです。

一部の古いマザーボードにはこのようなハードドライブに問題があるかもしれませんが、最近購入したもの(過去5年)は間違いなく互換性があるはずです。


自分のOSを書くとどうなりますか?開始時にまだ4kを気にする必要がありますか?
コールジョンソン

@ColeJohnsonそれは依存します。独自のATAドライバを作成している場合、はい、セクタサイズが512バイトであると想定されていないことを確認する必要があります。BIOS(ala int 13h)を使用している場合、BIOSに依存します。私はいくつかの互換性のために512個のバイトセクタをエミュレートしようとするかもしれないが、私は本当に知らない想像
Earlz

BIOSではなく、エミュレートするのはハードドライブハードウェアだと思った
Cole Johnson

@ColeJohnsonそれはハードドライブのハードウェアです。BIOSによっては、4Kセクターディスクからの起動に問題がある場合や、512バイトしかロードできない場合があります。私はそれがどのマザーボードにも当てはまるとは言いませんが、数年前にセクターが512バイトであることが一般的な仮定だったので、可能性があります
Earlz


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リンクされた記事がハードドライブに焦点を当てているのは興味深いことです。フラッシュメディアを使用したより大きなセクターサイズのパフォーマンス上の利点がさらに大きくなる場合があります。セクターは本質的に独立して書き込まれ、1つのセクターに1秒間に1秒間に31回書き込むと、1秒間に31の異なるセクターを書き込むよりも摩耗が少ないハードドライブとは異なり、典型的なフラッシュチップは大きく分割されます各ブロックには多くの528バイトのページが含まれており、次の制限があります。

  1. 空白のページを書き込むことも、ブロック内のすべてのページを消去することもできます。ブロック内のすべてのページを消去しない限り、空白ではないページに書き込むことはできません。

  2. ブロックが数千回以上消去されると、そのパフォーマンスと信頼性が低下し、使用できなくなります。

これらの制限のため、ほとんどすべてのフラッシュドライブは、セクターの書き込みがそのセクターのデータを以前保持していたページのコンテンツを物理的に置き換えるのではなく、代わりに新しいデータのコピーを他の場所に保存してから何らかの種類を更新するように設計されていますデータを新しい場所で見つける必要があること、および以前のコピーを「ガベージ」と見なすことを示すデータ構造。ドライブの使用可能なスペースが少なくなると、ドライブはほとんどが「ガベージ」を含むブロックを識別し、それらのブロック上でガベージではないものをすべて再配置し、ブロックを消去します。さらに、各ブロックを使用できる回数にはライフタイムの制限があるため、しばらく触れられていないが、まだブロックされていないブロックに置かれているファイル

ドライブのユーザーが個々のセクターを頻繁に変更する場合、各セクターの書き込みが単一の528バイトページの書き込みとリサイクルのみを必要とするという事実は、各書き込み強制が8 528バイトのページ。一方、単一の論理4096バイトセクター更新に関連する「簿記」コストは、8つの独立した512バイトセクター更新に関連するコストの一部になるでしょう[実際、関連するコストよりも低くなる可能性がありますドライブは合計8分の1のセクターを管理するだけで済むため、512バイトのセクター更新を1回でも実行できます。]

アクセスパターンによっては、4Kセクターのフラッシュドライブが512バイトセクターのフラッシュドライブよりもパフォーマンスが低い場合もありますが、4Kドライブのパフォーマンスが著しく向上する場合もあります。

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