Transizione settori 4K: perché i dischi rigidi si spostano in settori a 4096 byte, rispetto a settori a 512 byte?

Ho notato che alcuni dischi rigidi di Western Digital ora presentano settori 4K , ovvero i settori sono più grandi: 4096 byte rispetto allo standard di lunga data di 512 byte. Così:

• Qual è il grosso problema con i settori 4K? È una campagna pubblicitaria o un vero vantaggio?
• Perché qualcuno che costruisce un nuovo PC dovrebbe occuparsi o meno dei settori 4K?
• Perché questa transizione sta avvenendo ora? Perché non è successo prima?
• Ci sono cose a cui prestare attenzione quando si acquista un disco rigido settoriale 4K? ad es. incompatibilità?
• Qualcos'altro che dovremmo sapere sui settori 4K?

Tranne nessuno, questo è il miglior articolo che ho letto sull'argomento:

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

In breve, per rispondere alle tue domande:

• Qual è il grosso problema con i settori 4K?

Il vantaggio principale è l'uso più efficiente dello spazio di archiviazione non elaborato. I calcoli ECC necessari stavano iniziando a fornire rendimenti decrescenti utilizzando settori a 512 byte, ma possono essere eseguiti in modo molto più efficiente su settori di dimensioni maggiori.

• È una campagna pubblicitaria o un vero vantaggio?

Il vero vantaggio è che le unità di dimensioni superiori a 2 TB saranno più convenienti e affidabili prima che senza la transizione. La stessa idea vale anche per unità più piccole, ma i rendimenti non sono così drammatici. Ci sono alcuni vantaggi teorici nell'avere la mappa delle dimensioni del settore con la dimensione di allocazione comune in un volume (4K per NTFS è quasi comune come lo sporco) e anche le pagine di memoria sono generalmente di dimensioni 4K (rende felice il file di paging / swap).

• Perché qualcuno che costruisce un nuovo PC dovrebbe occuparsi o meno dei settori 4K?

Oggi, l'unica cosa di cui dovresti preoccuparti è probabilmente non ottenerne uno. Ci sono ancora alcuni nodi che vengono elaborati e che se non si è consapevoli di ciò potrebbe causare dolore. Il supporto di Windows XP è uno, le unità che giacciono sulla loro geometria sono un altro.

• Perché questa transizione sta avvenendo ora? Perché non è successo prima?

È in transizione già da molti anni, ma le pulsioni dei consumatori stanno appena iniziando ad apparire sul mercato.

• Ci sono cose a cui prestare attenzione quando si acquista un disco rigido settoriale 4K? ad es. incompatibilità?

Probabilmente non si verificherà un problema con Windows 7 o Vista, ma qualsiasi vecchio sistema operativo Microsoft potrebbe causare dolore. La compatibilità è integrata, ma a causa di problemi di allineamento del settore potrebbe causare un peggioramento delle prestazioni.

• Qualcos'altro che dovremmo sapere sui settori 4K?

Leggi l'articolo, rispolvera la tua matematica e poi rileggilo. È davvero una buona cosa e consentirà al settore dello stoccaggio di continuare più rapidamente.

I settori a 512 byte sono iniziati ogni volta che avevamo supporti veramente piccoli, come meno di 300k floppy disk. Aveva senso allora, non ha davvero senso ora. La cosa sui settori 4K è che molti drive lo stanno già utilizzando, ma hanno firmware che finge 512 settori. Ciò è particolarmente vero per supporti flash e SSD. Credo che 4k sia lo standard SSD interno di fatto.

Quindi i produttori hanno appena pensato di eliminare l'uomo intermedio e lasciare che il sistema operativo gestisse i settori 4k in un modo che sa (che finisce per essere migliore una volta ottenuto il pieno supporto per esso)

Se stai costruendo un nuovo PC è importante. Alcuni sistemi operativi potrebbero non supportare affatto i settori 4k (leggi: meno recenti) e la maggior parte dei sistemi operativi e dei file system è ancora ottimizzata per settori a 512 byte. Una cosa che mi viene in mente è OpenBSD. Attualmente non funziona altrettanto bene con i settori 4k rispetto ai settori a 512 byte. Tra i problemi c'è l'allineamento delle partizioni. Per impostazione predefinita, la prima partizione non è allineata su un confine 4k.

La transizione sta probabilmente avvenendo ora a causa della grande ondata di SSD. Gli SSD come ho detto usano comunque i settori 4k internamente, quindi è molto meglio lasciare che il sistema operativo gestisca questi raw piuttosto che lasciarlo al firmware per provare a indovinare ciò che il sistema operativo vuole.

Sono sicuro che alcune vecchie schede madri potrebbero avere problemi con tali hard disk, ma tutto ciò che hai acquistato di recente (ultimi 5 anni) dovrebbe essere sicuramente compatibile.

ecco un approfondimento su cosa e perché http://lwn.net/Articles/322777/

Windows XP non lo supporta. Gli strumenti per lo spazio utente di Linux non sono ancora presenti.

È interessante notare che l'articolo collegato si è concentrato sui dischi rigidi, quando i vantaggi prestazionali di settori di dimensioni maggiori con supporti flash possono essere ancora più significativi. A differenza di un disco rigido, in cui i settori possono essere intrinsecamente scritti in modo indipendente e la scrittura in un settore 31 volte al secondo per un anno non comporterebbe più usura rispetto alla scrittura di 31 settori diversi al secondo per un anno, un tipico chip flash sarà suddiviso in grandi blocchi, ciascuno contenente molte pagine da 528 byte, soggetti alle seguenti restrizioni:

1. È possibile scrivere una pagina vuota o cancellare tutte le pagine in un blocco. Non è possibile scrivere su una pagina che non è vuota se non cancellando tutte le pagine del blocco.

2. Se un blocco viene cancellato più di qualche migliaio di volte, le sue prestazioni e affidabilità diminuiranno al punto da non essere più utilizzabili.

A causa di queste limitazioni, quasi tutte le unità flash sono progettate in modo tale che la scrittura di un settore non sostituisca fisicamente i contenuti della pagina che in precedenza conteneva i dati di quel settore, ma memorizza invece una copia dei nuovi dati in un'altra posizione e quindi aggiorna un po ' della struttura dei dati per indicare che i dati devono essere trovati in una nuova posizione e che la copia precedente deve essere considerata "spazzatura". Se la quantità di spazio disponibile sull'unità si riduce, l'unità identificherà i blocchi che contengono principalmente "immondizia", ​​trasferirà qualsiasi cosa su quei blocchi che non è immondizia, quindi cancellerà i blocchi. Inoltre, poiché esiste un limite di durata del numero di volte in cui ciascun blocco può essere utilizzato, i file che non sono stati toccati da un po 'di tempo ma si trovano su blocchi che non hanno "

Nei casi in cui l'utente di un'unità altera frequentemente singoli settori, il fatto che ogni settore di scrittura richieda solo la scrittura e il riciclaggio di una singola pagina da 528 byte potrebbe essere un vantaggio per le dimensioni del settore più piccole rispetto ad avere ciascuna forza di scrittura il ciclo di otto Pagine a 528 byte. D'altra parte, i costi di "contabilità" associati a un singolo aggiornamento di settore logico a 4096 byte sarebbero probabilmente una frazione di quelli che sarebbero associati a otto aggiornamenti di settore indipendenti a 512 byte [in effetti, potrebbero essere inferiori ai costi associati con anche un singolo aggiornamento di settore a 512 byte, poiché l'unità dovrebbe gestire solo 1/8 del numero totale di settori.]

A seconda dei modelli di accesso, ci sarebbero alcuni casi in cui un'unità flash con settori 4K avrebbe prestazioni meno buone di una con settori a 512 byte, ma ce ne sarebbero altri in cui le prestazioni dell'unità 4K potrebbero risultare notevolmente migliori.