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Festplatten mit 4 KByte Sektorgröße

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Festplatten lesen und schreiben Daten in Spuren, die in mehrere Sektoren eingeteilt sind. Bislang betrug die Sektorgröße bei allen herkömmlichen Festplatten stets 512 Byte, nur einige Serverplatten arbeiteten vereinzelt mit anderen Blockgrößen. Western Digital (WD) bricht nun mit dieser Tradition und schickt Serial-ATA-Laufwerke für Desktop-PCs ins Rennen, die intern mit 4 KByte großen Sektoren arbeiten: WD20EARS (Caviar Green, 2 Terabyte), WD15EARS (1,5 Terabyte) und WD10EARS (1 Terabyte). Mit dieser "Advanced Format Technology" (PDF-Datei), wie WD es nennt, lässt sich der Speicherplatz auf einer Festplatte effizienter nutzen.

Hintergrund: Neben den Nutzdaten gehört zu jedem Sektor ein Block mit Fehlerkorrekturdaten; außerdem gibt es Lücken zwischen den Sektoren. Bei Festplatten mit 4 KByte großen Sektoren braucht es diese Lücken nach wie vor, aber eben nur alle 4 KByte statt alle 512 Byte. Außerdem lässt sich der fehlerkorrigierende Code effizienter gestalten, wenn er über einen größeren Datenblock angewandt wird. So entsteht mehr Platz für Nutzdaten auf der Magnetscheibe. Den Kapazitätsgewinn beziffert Western Digital mit 7 bis 11 Prozent.

Um die Kompatibilität zu wahren, emulieren die WD-Platten an der Laufwerksschnittstelle 512-Byte-Sektoren. Acht logische 512-Byte-Sektoren werden dabei auf einen physischen 4-KByte-Sektor abgebildet.

Eine Performance-Falle droht allerdings bei Zugriffen, die nicht an den physischen Sektorgrenzen ausgerichtet sind, insbesondere bei Schreibzugriffen. Um einen 4 KByte großen Datenblock zu schreiben, der über zwei physische Sektoren ragt, muss die Platte diese zunächst lesen, den betroffenen Teil der Daten ersetzen und kann sie erst dann wieder schreiben. Das erfordert eine zusätzliche Umdrehung der Scheiben und dürfte daher massiv bremsen.

Dummerweise haben Windows-Versionen bis einschließlich XP Festplatten normalerweise so eingerichtet, dass die erste Partition bei Sektor 63 beginnt. So sind alle Zugriffe, die innerhalb der Partition auf logisch "glatten" Sektornummern liegen, nicht an den physischen Sektorgrenzen ausgerichtet.

WD stellt daher ein Alignment-Tool bereit, das die Anfänge bestehender Partitionen auf Vielfache von 4 KByte zurechtschiebt. Alternativ soll ein Jumper an der Festplatte für die korrekte Ausrichtung sorgen. Windows Vista und Windows 7 richten die erste Partition ab Sektor 2048 ein, so dass es diese Probleme nicht gibt. (boi)

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