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乘先进格式化技术东风 WD Align安装指南

2009年12月23日  来源:网上三好街  编辑:百夫长  【我要评论】
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本月初,WD宣布将率先在绿盘上应用在硬盘格式化方面的最新技术成果——“先进格式化”(Advanced Format)技术,将这种4KB扇区技术引入实用,是业界期待已久的,也将彻底改变最终用户对硬盘容量的认知。

    本月初,WD宣布将率先在绿盘上应用在硬盘格式化方面的最新技术成果——“先进格式化”(Advanced Format)技术,将这种4KB扇区技术引入实用,是业界期待已久的,也将彻底改变最终用户对硬盘容量的认知。硬盘发展至今,在容量方面发生了天翻地覆的变化,从纵向记录到垂直记录的发展,推动了硬盘容量的提升,由此也越发显得硬盘的格式化方式不合时宜,影响到了用户最终使用到的硬盘容量偏小。


512byte和4KB扇区分割对比

    在传统的硬盘物理扇区分割中,512byte数据之间就需要间隔一个同步/分隔(Sync/DAM)区域和一个ECC错误校验区域,在垂直磁记录普及后,这样的扇区分割机制也保存了下来,这就导致硬盘的容量越大,需要的分割和校验区也随之增加。随着单碟容量的不断翻倍,在保留这些校验区时所需要的物理空间也同样增多,同时,磁密度的增加,还造成了磁头读取磁盘时的信噪比(SNR)的下降,也就是说读取过程中将会更容易产生错误,需要反复的校验,重复设置校验区,造成磁盘物理空间的可利用率减少,实际的可用存储空间就会受到挤占,无法体现出硬盘容量上升后的优势。从目前的情况来看,现在硬盘的物理扇区每512byte的就需要40byte的ECC校验区,而WD的先进格式化技术则将每扇区提升为4KB,需要的ECC校验区只有100byte,直接节省了40x8-100=220byte的存储空间。更大的物理扇区分割可以保证纠错时一次性更改更大量的数据,提高“突发纠错”(burst error correction)的效率。

    其实,4KB扇区在十多年前就已经开始规划,只不过当时的ECC校验占地还不多,硬盘容量上升速度也不快,其弊端显现并不明显,现在,纸面上的单碟容量已经突破了750G,WD在这个时候选择推出4KB扇区技术的产品,对市场的信心和预见可谓非常之准,相信其他厂商也会推出后续的产品跟上形式。

    当然,选择4KB作为硬盘物理扇区的分割标准也是有其前因后果的,在x86架构中,内存的分页(Page)容量通常都为4KB,在磁盘文件系统中,包括NTFS、EXT3和HFS+格式的簇(cluster)容量也同样是4KB。这样一来,用4KB的磁盘扇区中读取的数据可以正好装满一个内存页,也映射着磁盘分区中的一个簇,自然是最佳选择。

    对于消费者来说,4KB扇区技术的最大裨益就是更大的格式化容量。WD称,“先进格式化”可以让磁盘格式化效率(格式化后容量)提升7%到11%,同时ECC校验效率提升50%,整体容错能力提升两个数量级。因此,新技术还会让磁盘的可靠性明显提升。


两个4KB扇区

    另外,为了保证在512byte扇区到4KB扇区的平稳过渡,WD也特别使用了一种模拟技术,仍然将一个4KB的逻辑扇区在固件中模拟为8个512byte的逻辑扇区,这样做的目的是为了保证操作系统的兼容性,随之而来的问题就是扇区和簇的“校准”。比如在内存中一个4KB的“簇”对应的正好是硬盘上的一个4KB扇区,这是完全没有问题的,但是,还有一种情况就是,这样一个4KB的扇区是模拟的8个512byte扇区,分别属于两个4KB扇区,虽然不会带来读写上的障碍,但是由于需要操作两个扇区,时间上会加倍,两个扇区的转换会有明显的延迟,严重影响随即读写性能。


横款两个4KB扇区的数据簇

    当然,如果你是Windows 6.x(Windows 7/Vista/Server 2008)的用户则无须担心,因为这些系统本身已经提供了对4KB扇区的支持,只是在使用磁盘镜像工具(如Ghost、Acronis Disk Director Suite等)进行分区恢复、拷贝等操作时容易出现问题。另外,根据WD的测试,Linux和Mac OS X系统不会出现这种分区校准问题,甚至SuperDuper这类磁盘镜像工具也可直接使用。所以,这类问题只会出现在XP系统的死忠用户上,当然,WD也就此给出了解决方法,其一:在硬盘上短接7号和8号跳线,硬盘控制器芯片即可提供一个逻辑分区的偏移量,解决校准问题。不过这种方案仅能针对全盘只有一个分区的情况。另外一种解决方法则是使用一款WD推出的Align工具软件。该工具可以移动分区和数据,“对齐”文件系统簇与4KB扇区。推荐使用Windows 5.x系统(Windows 2000/XP/2003等)操作系统,或是需要磁盘镜像软件的用户使用该工具。由于WD Align需要移动全盘数据,因此最好在分区或操作系统安装完毕后即使用该工具进行迁移。

    下面,我们将详细介绍这款工具的使用方法。

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