Transisi 4K sektor: Mengapa hard drive pindah ke sektor 4096 byte, vs sektor 512 byte?
15
Saya perhatikan bahwa beberapa hard drive Western Digital sekarang menggunakan sektor 4K , yaitu sektor-sektor yang lebih besar: 4.096 byte vs standar lama 512 byte. Begitu:
Apa masalahnya dengan sektor 4K? Apakah itu hype pemasaran, atau keuntungan nyata?
Mengapa seseorang harus membangun perawatan PC baru, atau tidak, tentang sektor 4K?
Mengapa transisi ini terjadi sekarang? Mengapa itu tidak terjadi lebih cepat?
Apakah ada hal yang harus diwaspadai saat membeli hard drive sektor 4K? misalnya ketidakcocokan?
Adakah lagi yang harus kita ketahui tentang sektor 4K?
Keuntungan utama adalah penggunaan ruang penyimpanan mentah yang lebih efisien. Penghitungan ECC yang diperlukan mulai memberikan hasil yang semakin berkurang dengan menggunakan sektor 512 byte, tetapi mereka dapat dilakukan jauh lebih efisien pada ukuran sektor yang lebih besar.
Apakah itu hype pemasaran, atau keuntungan nyata?
Keuntungan sebenarnya adalah drive yang lebih besar dari 2TB akan lebih terjangkau dan dapat diandalkan lebih cepat daripada tanpa transisi. Ide yang sama berlaku untuk drive yang lebih kecil juga, tetapi pengembaliannya tidak sedramatis itu. Ada beberapa keuntungan teoritis untuk memiliki peta ukuran sektor ke ukuran alokasi umum dalam volume (4K untuk NTFS hampir sama biasa dengan kotoran) dan halaman memori umumnya berukuran 4K juga (membuat pagefile / swap senang).
Mengapa seseorang harus membangun perawatan PC baru, atau tidak, tentang sektor 4K?
Hari ini - satu-satunya hal yang Anda harus pedulikan mungkin tidak mendapatkannya. Masih ada beberapa kekusutan yang sedang dikerjakan sehingga jika Anda tidak sadar akan menyebabkan Anda sedih. Dukungan Windows XP adalah satu, drive berbohong tentang geometri mereka adalah yang lain.
Mengapa transisi ini terjadi sekarang? Mengapa itu tidak terjadi lebih cepat?
Sudah dalam transisi selama bertahun-tahun, tetapi drive konsumen baru mulai muncul di pasar.
Apakah ada hal yang harus diwaspadai saat membeli hard drive sektor 4K? misalnya ketidakcocokan?
Anda mungkin tidak akan mengalami masalah dengan Windows 7 atau Vista, tetapi OS Microsoft yang lebih lama mungkin menyebabkan Anda sedih. Ada kompatibilitas yang tertanam, tetapi karena masalah penyelarasan sektor ini dapat menyebabkan penurunan kinerja.
Adakah lagi yang harus kita ketahui tentang sektor 4K?
Baca artikel, baca matematika Anda, dan kemudian baca lagi. Benar-benar itu adalah hal yang baik dan akan memungkinkan industri penyimpanan untuk terus maju lebih cepat.
Sektor 512 byte dimulai setiap kali kami memiliki media yang sangat kecil, seperti kurang dari 300k floppy disk. Masuk akal kalau begitu, itu tidak terlalu masuk akal sekarang. Masalahnya tentang sektor 4k adalah bahwa banyak drive sudah menggunakannya, tetapi mereka memiliki firmware memalsukan 512 sektor. Ini terutama berlaku untuk media flash dan SSD. Saya percaya 4k adalah standar internal SSD de-facto.
Jadi produsen baru saja memutuskan untuk memotong perantara dan membiarkan OS menangani sektor 4k dengan cara yang diketahui (yang akhirnya menjadi lebih baik begitu kita mendapatkan dukungan penuh untuk itu)
Jika Anda sedang membangun PC baru, itu penting. Beberapa OS mungkin tidak mendukung sektor 4k sama sekali (baca: lebih tua) dan sebagian besar OS dan sistem file masih dioptimalkan untuk sektor 512 byte. Satu hal yang terlintas dalam pikiran adalah OpenBSD. Saat ini tidak berkinerja baik dengan sektor 4k dibandingkan dengan sektor 512 byte. Di antara masalah adalah penyelarasan partisi. Secara default, partisi pertama tidak selaras pada batas 4k.
Transisi mungkin terjadi sekarang karena lonjakan besar SSD. SSD seperti yang saya katakan menggunakan sektor 4k secara internal, jadi jauh lebih baik untuk membiarkan OS menangani ini mentah daripada menyerahkannya ke firmware untuk mencoba menebak apa yang diinginkan OS.
Saya yakin beberapa motherboard lama mungkin memiliki masalah dengan hard drive seperti itu, tetapi apa pun yang Anda beli baru-baru ini (5 tahun terakhir) pasti harus kompatibel.
Bagaimana jika saya menulis OS saya sendiri? Apakah saya masih perlu peduli dengan 4k di awal atau apakah akan berfungsi dengan baik?
Cole Johnson
@ ColeJohnson itu tergantung. Jika Anda menulis driver ATA Anda sendiri, maka ya, Anda harus memastikan bahwa ukuran sektor Anda tidak dianggap 512 byte. Jika Anda menggunakan BIOS (ala int 13h), maka itu tergantung pada BIOS Anda. Saya membayangkan beberapa mungkin mencoba untuk meniru sektor 512 byte untuk kompatibilitas, tetapi saya tidak tahu benar
Earlz
Saya pikir itu adalah perangkat keras yang meniru itu bukan bios
Cole Johnson
@ColeJohnson itu adalah perangkat keras. Beberapa BIOS mungkin memiliki masalah boot dari disk sektor 4K, atau hanya memuat 512 byte. Saya tidak mengatakan itu yang terjadi dengan motherboard apa pun, tapi itu kemungkinan karena itu adalah asumsi umum tahun lalu bahwa sektor adalah 512 byte
Sangat menarik bahwa artikel yang ditautkan berfokus pada hard drive, ketika keuntungan kinerja dari ukuran sektor yang lebih besar dengan media flash dapat menjadi lebih signifikan. Tidak seperti hard drive, di mana sektor-sektor secara inheren dapat ditulis secara independen, dan menulis ke satu sektor 31 kali per detik selama satu tahun tidak akan menimbulkan keausan lebih dari menulis 31 sektor berbeda per detik selama setahun, sebuah chip flash khas akan dibagi menjadi besar blok, masing-masing berisi banyak halaman 528-byte, tunduk pada batasan berikut:
Dimungkinkan untuk menulis halaman kosong, atau menghapus semua halaman dalam suatu blok. Tidak mungkin menulis ke halaman yang tidak kosong kecuali dengan menghapus semua halaman di dalam blok.
Jika sebuah blok dihapus lebih dari beberapa ribu kali, kinerja dan keandalannya akan menurun hingga tidak dapat digunakan lagi.
Karena keterbatasan ini, hampir semua flash drive dirancang sehingga penulisan suatu sektor tidak secara fisik menggantikan konten halaman yang sebelumnya menyimpan data sektor tersebut, melainkan menyimpan salinan data baru di beberapa lokasi lain dan kemudian memperbarui semacam struktur data untuk menunjukkan bahwa data harus ditemukan di lokasi baru, dan bahwa salinan sebelumnya harus dianggap "sampah". Jika jumlah ruang yang tersedia pada drive menjadi rendah, drive akan mengidentifikasi blok yang sebagian besar berisi "sampah", memindahkan apa pun di blok-blok yang bukan sampah, dan kemudian menghapus blok. Lebih lanjut, karena ada batas seumur hidup dari berapa kali setiap blok dapat digunakan, file-file yang belum disentuh untuk sementara waktu tetapi duduk di blok-blok yang berlindung '
Dalam kasus di mana pengguna drive sering mengubah sektor individu, fakta bahwa setiap sektor menulis hanya membutuhkan penulisan dan daur ulang satu halaman 528-byte bisa menjadi keuntungan untuk ukuran sektor yang lebih kecil dibandingkan dengan masing-masing memiliki kekuatan menulis siklus delapan Halaman 528-byte. Di sisi lain, biaya "pembukuan" yang terkait dengan pembaruan sektor 4096-byte logis tunggal kemungkinan akan menjadi sebagian kecil dari mereka yang akan dikaitkan dengan delapan pembaruan sektor 512-byte independen [memang, mereka bisa lebih kecil dari biaya yang terkait bahkan dengan pembaruan sektor 512-byte tunggal , karena drive hanya perlu mengelola 1/8 sebanyak sektor total.]
Bergantung pada pola akses, akan ada beberapa kasus di mana flash drive dengan sektor 4K akan berkinerja kurang baik dari satu dengan sektor 512-byte, tetapi akan ada yang lain di mana kinerja drive 4K akhirnya menjadi jauh lebih baik.
Sektor 512 byte dimulai setiap kali kami memiliki media yang sangat kecil, seperti kurang dari 300k floppy disk. Masuk akal kalau begitu, itu tidak terlalu masuk akal sekarang. Masalahnya tentang sektor 4k adalah bahwa banyak drive sudah menggunakannya, tetapi mereka memiliki firmware memalsukan 512 sektor. Ini terutama berlaku untuk media flash dan SSD. Saya percaya 4k adalah standar internal SSD de-facto.
Jadi produsen baru saja memutuskan untuk memotong perantara dan membiarkan OS menangani sektor 4k dengan cara yang diketahui (yang akhirnya menjadi lebih baik begitu kita mendapatkan dukungan penuh untuk itu)
Jika Anda sedang membangun PC baru, itu penting. Beberapa OS mungkin tidak mendukung sektor 4k sama sekali (baca: lebih tua) dan sebagian besar OS dan sistem file masih dioptimalkan untuk sektor 512 byte. Satu hal yang terlintas dalam pikiran adalah OpenBSD. Saat ini tidak berkinerja baik dengan sektor 4k dibandingkan dengan sektor 512 byte. Di antara masalah adalah penyelarasan partisi. Secara default, partisi pertama tidak selaras pada batas 4k.
Transisi mungkin terjadi sekarang karena lonjakan besar SSD. SSD seperti yang saya katakan menggunakan sektor 4k secara internal, jadi jauh lebih baik untuk membiarkan OS menangani ini mentah daripada menyerahkannya ke firmware untuk mencoba menebak apa yang diinginkan OS.
Saya yakin beberapa motherboard lama mungkin memiliki masalah dengan hard drive seperti itu, tetapi apa pun yang Anda beli baru-baru ini (5 tahun terakhir) pasti harus kompatibel.
sumber
inilah yang mendalam tentang apa dan mengapa http://lwn.net/Articles/322777/
Windows XP tidak mendukungnya. Alat pengguna Linux belum semua ada di sana.
sumber
Sangat menarik bahwa artikel yang ditautkan berfokus pada hard drive, ketika keuntungan kinerja dari ukuran sektor yang lebih besar dengan media flash dapat menjadi lebih signifikan. Tidak seperti hard drive, di mana sektor-sektor secara inheren dapat ditulis secara independen, dan menulis ke satu sektor 31 kali per detik selama satu tahun tidak akan menimbulkan keausan lebih dari menulis 31 sektor berbeda per detik selama setahun, sebuah chip flash khas akan dibagi menjadi besar blok, masing-masing berisi banyak halaman 528-byte, tunduk pada batasan berikut:
Dimungkinkan untuk menulis halaman kosong, atau menghapus semua halaman dalam suatu blok. Tidak mungkin menulis ke halaman yang tidak kosong kecuali dengan menghapus semua halaman di dalam blok.
Jika sebuah blok dihapus lebih dari beberapa ribu kali, kinerja dan keandalannya akan menurun hingga tidak dapat digunakan lagi.
Karena keterbatasan ini, hampir semua flash drive dirancang sehingga penulisan suatu sektor tidak secara fisik menggantikan konten halaman yang sebelumnya menyimpan data sektor tersebut, melainkan menyimpan salinan data baru di beberapa lokasi lain dan kemudian memperbarui semacam struktur data untuk menunjukkan bahwa data harus ditemukan di lokasi baru, dan bahwa salinan sebelumnya harus dianggap "sampah". Jika jumlah ruang yang tersedia pada drive menjadi rendah, drive akan mengidentifikasi blok yang sebagian besar berisi "sampah", memindahkan apa pun di blok-blok yang bukan sampah, dan kemudian menghapus blok. Lebih lanjut, karena ada batas seumur hidup dari berapa kali setiap blok dapat digunakan, file-file yang belum disentuh untuk sementara waktu tetapi duduk di blok-blok yang berlindung '
Dalam kasus di mana pengguna drive sering mengubah sektor individu, fakta bahwa setiap sektor menulis hanya membutuhkan penulisan dan daur ulang satu halaman 528-byte bisa menjadi keuntungan untuk ukuran sektor yang lebih kecil dibandingkan dengan masing-masing memiliki kekuatan menulis siklus delapan Halaman 528-byte. Di sisi lain, biaya "pembukuan" yang terkait dengan pembaruan sektor 4096-byte logis tunggal kemungkinan akan menjadi sebagian kecil dari mereka yang akan dikaitkan dengan delapan pembaruan sektor 512-byte independen [memang, mereka bisa lebih kecil dari biaya yang terkait bahkan dengan pembaruan sektor 512-byte tunggal , karena drive hanya perlu mengelola 1/8 sebanyak sektor total.]
Bergantung pada pola akses, akan ada beberapa kasus di mana flash drive dengan sektor 4K akan berkinerja kurang baik dari satu dengan sektor 512-byte, tetapi akan ada yang lain di mana kinerja drive 4K akhirnya menjadi jauh lebih baik.
sumber