Ви готові до секторних дисків 4k?

  • Oct 29, 2023

Промисловість постачає нові накопичувачі 4k, у яких старий сектор диска розміром 512 байт замінено на сектор розміром 4096 байт (4k). Що це для вас? І що це тобі зробить? Ось що вам потрібно знати.

Компанія WD почала постачати диски, у яких старий сектор диска розміром 512 байт замінено на сектор розміром 4096 байт (4 КБ). Що це для вас? І що воно дасть до ви?

Диски записують ваші дані фіксованими фрагментами. Протягом кількох десятиліть ці фрагменти майже завжди були секторами розміром 512 байт (деякі постачальники грали з іншими розмірами, наприклад 520 байт, і нескінченно дратували своїх клієнтів). Але індустрія починає поступово впроваджувати блок 4k. Ось що вам потрібно знати.

Сьогоднішні сектори виглядають так:

надано Western Digital

надано Western Digital

чому Підвищення щільності бітів означає менші магнітні області та більше шуму. Рівень помилок основного або необробленого дискового носія в середньому наближається до 1 помилки на кожну тисячу біт, тоді як крихітні дефекти медіа можуть втрачати сотні байтів поспіль. Більші сектори полегшують усунення цих прогалин.

Частота необроблених помилок очищається за допомогою секторного коду виправлення помилок (ECC) і складної обробки сигналів, щоб досягти заданої частоти помилок диска SATA 1 з 1014. Магнітні плями менші за 45-нм транзистори, і вони обертаються 120 разів на секунду. Без надійного ECC дискове сховище не працюватиме.

Чому зараз? Сектор розміром 512 байт не може підтримувати достатню кількість ECC для корекції збільшення кількості необроблених помилок. Таким чином, більші сектори з сильнішою ECC здатні виявляти та виправляти набагато більші помилки - до 400 байт на сектор 4k.

Ось діаграма сектора 4k. Менше витрат на протокол і кращий ECC.

надано Western Digital

Примітка: довший ECC не робить змінити частоту помилок читання рівня диска. Приблизно кожні 12,5 ТБ залишається 1 невиправна помилка читання.

Це нове? Сектори 4k готувалися більше десяти років. Постачальники дисків почали з того, що кілька років тому переконали Microsoft та інших постачальників ОС і BIOS у наявності проблеми.

Пізні користувачі – це постачальники програмного забезпечення для клонування. Докладніше про це за мить.

Чому я маю піклуватися? Бажаєте диск на 4 ТБ? 8 ТБ?

Сектор 4k дозволяє виробникам дисків продовжувати накопичувати більше бітів на диску. Без них щорічне збільшення потужності на 40%, яке ми очікували, припиниться.

Що щодо продуктивності? Незначні, невидимі неозброєним оком поліпшення. Але гірше теж не буде.

Чи 4k сектори будуть використовувати ємність швидше? Якщо ви записуєте 500 байт, а мінімальний сектор становить 4 Кб, чи цей запис займе повні 4 Кб, втрачаючи 3,5 КБ? Немає.

Початкові диски WD — і я припускаю, що й інші постачальники — працюватимуть у режимі емуляції 512 байт. Згодом нові диски працюватимуть у рідному режимі 4k, і тоді у вас може виникнути занепокоєння. Але багато операційних систем уже підтримують 4k IO, і за пару центів за майбутній ГБ, кого це хвилює?

Режим емуляції записує 8 512 байт в один сектор розміром 4 Кб. Втрат немає взагалі. Ось фото:

надано Western Digital

Маєш? Якщо ви належите до однієї з цих двох груп:

  1. Користувачі Windows XP
  2. Користувачі Windows, які клонують диски за допомогою такого програмного забезпечення, як Norton Ghost

є пара проблем якщо ви хочете використовувати диск 4k. Оскільки більшість накопичувачів не є 4k і не будуть такими через рік чи більше, це також може не вплинути на вас. Користувачі Vista і W7 круті, за винятком клонування.

1) Windows XP не вирівнює автоматично записи за межами 4k, що погіршує продуктивність. WD має програмне забезпечення - Advanced Format Align Utility для своїх приводів. Я припускаю, що інші постачальники також зроблять це, коли почнуть доставку.

Користувачам XP потрібно запустити цю утиліту один раз, щоб використовувати диск 4k із чистою інсталяцією, програмним забезпеченням для клонування або USB-накопичувач своїми руками. USB-накопичувачі 4K під брендом WD уже вирівняні, тому для цих дисків вони не потрібні.

2) Постачальники програмного забезпечення для клонів Windows ще не запровадили підтримку 4k. Якщо ви клонуєте диск XP, Vista або W7, вам слід запустити утиліту вирівнювання. Постачальникам клонування потрібно незабаром підключитися. Продавці можуть прокоментувати свої плани.

А як щодо Mac? Нічого страшного: Mac OS працює лише з дисками 4k, включаючи клонування.

Як я можу розпізнати диск 4k? WD маркує свій, і я припускаю, що інші постачальники підуть цьому прикладу. Ось етикетка WD:

Біти зберігання займають Щоб зробити цей перехід якомога плавнішим, за лаштунками було зроблено багато важкої роботи. Завдяки підтримці Vista, W7, Mac OS і Linux більшість користувачів не помітять жодних змін.

Користувачам XP потрібно знати про дещо більше, і деякі постраждають від проблем з продуктивністю. Найпростіше рішення для користувачів XP: уникайте встановлення дисків 4k. Заводська установка XP буде нормальною.

Моє запитання: чому б не краща специфікація помилок читання? Сучасні великі диски SATA не слід використовувати в масивах 4 дисків RAID 5 через високу ймовірність помилки читання після збою диска, що призведе до переривання відновлення RAID. Краща специфікація помилки вирішила б це.

Коментарі вітаються, звичайно. Динаміка WD Хезер Скіннер організувала мій брифінг. Жоден сектор, старий чи новий, не перейшов з рук в руки.