先進格式化

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先進格式化標誌

先进格式化(英文:Advanced Format)是IDEMA(International Disk Drive Equipment and Materials Association)於2009年12月[1]制定的硬碟格式化标准。IDMEA在2005年与HitachiSeagateWDLSIIntelMicrosoftDellHPLenovo等硬軟體厂商制定出1024位元組、2048位元組和4096位元組三种容量磁區配置,先進格式化是規範中的4096字节(4KB)[2]配置。從2011年1月1日起,硬碟廠商新推出的硬碟,都將遵循先進格式化(4KB)的設計。

遵循先進格式化的Seagate ST3000DM001硬碟,標籤右下角標示先進格式化標誌

概要[编辑]

在磁盘发展早期,每扇区为512byte比较适合当时硬盘的储存结构。但随着单盘容量的增加,储存密度的上升会明显降低磁头读取磁盘的信噪比,虽然可以用ECC校验保证数据可靠性,但消耗的空间会抵消储存密度上升带来的多余空间。所以提出了以4kbyte为一个扇区为主的改变。

最主要的好处减少ECC的占用和提升ECC校验效率。因为512byte扇区需要另外40byte作为ECC校验空间,而4kbyte扇区只需要100byte,所以,同样提供4kbyte扇区空间,使用先进格式化能节约出220byte的储存空间,而且能令ECC校验完成更多空间的检验纠错,提高ECC校验的效率。

512byte和4Kbyte的物理空间占用比较示意


512byte和4Kbyte扇区受到物理污染时所产生的电磁信号影响示意

除外,在x86架构下,通常内存分页容量为4KB,而且很多磁盘文件系统(如NTFSext3HFS+等 )的簇容量也为4KB,而如果使用4KB为一个扇区,硬盘对一个扇区的读写数据量刚好装满一个内存页或对应文件系统分区的一个,能避免过多的磁头读写操作,一定程度上能提升读写速度。

现在推行主要问题为Windows 5.x核心系统(Windows 2000Windows XPWindows Server 2003)读取分区无法对准扇区而读取出错和文件系统,簇横跨多个扇区造成转换延迟影响随机写入性能。除外一些较舊版本的磁盘管理工具在不支持4Kbyte扇区的情况下也会发生类似的情况。WD提供了固件模拟和工具校正的方法(WD Align程式)临时解决,但最根本的解决为升级原生支持4Kbyte扇区的Windows 6.x核心作業系統,如Windows VistaWindows 7等。

较新的LinuxMac OS X由于较早开始对4kbyte扇区的支援,所以基本能不做调整就能直接使用先进格式化后的硬盘。

註腳引述[编辑]

  1. ^ 先進格式化技術-白皮書. http://www.wdc.com/ch/. 
  2. ^ 顏雅娟. 先進格式化. DigiTimes. 2010-03-17 [2010-11-16] (繁體中文). 

外部來源[编辑]