Transição de setores 4K: Por que os discos rígidos estão migrando para setores de 4096 bytes, em comparação com setores de 512 bytes?

Question

Tenho notado que alguns discos rígidos da Western Digital estão ostentando setores de 4K , ou seja, os setores são maiores: 4096 bytes versus o padrão de longa data de 512 bytes. Então:

• Qual é o grande negócio com os setores de 4K? É marketing hype, ou uma vantagem real?
• Por que alguém construindo um novo PC deve se preocupar com os setores de 4K?
• Por que essa transição está ocorrendo agora? Por que isso não aconteceu mais cedo?
• Há coisas a serem observadas ao comprar um disco rígido do setor de 4K? por exemplo. incompatibilidade?
• Mais alguma coisa que devemos saber sobre os setores de 4K?

Answer 1

Sem barra, este é o melhor artigo que li sobre o assunto:

link

Em suma, para responder às suas perguntas:

• Qual é o grande negócio com os setores de 4K?

A principal vantagem é o uso mais eficiente do espaço de armazenamento bruto. Os cálculos de ECC necessários estavam começando a fornecer retornos decrescentes usando setores de 512 bytes, mas eles podem ser feitos com muito mais eficiência em setores maiores.

• É hype de marketing, ou uma vantagem real?

A vantagem real é que os inversores maiores que 2 TB serão mais acessíveis e confiáveis antes do que sem a transição. A mesma ideia vale para unidades menores também, mas os retornos não são tão dramáticos. Há algumas vantagens teóricas em ter o tamanho do setor mapeado para o tamanho de alocação comum em um volume (4K para NTFS é tão comum quanto a sujeira) e as páginas de memória geralmente também são 4K (torna o arquivo de paginação / swap feliz). / p>

• Por que alguém construindo um novo PC deve se preocupar com os setores de 4K?

Hoje - a única coisa que você deve se preocupar com isso provavelmente não está recebendo um. Ainda há alguns problemas que estão sendo resolvidos que, se você não está ciente, podem causar dor. O suporte para o Windows XP é um deles, e os drives sobre sua geometria são outros.

• Por que essa transição está ocorrendo agora? Por que isso não aconteceu antes?

Já está em transição há muitos anos, mas as unidades de consumo estão apenas começando a aparecer no mercado.

• Há coisas a serem observadas ao comprar um disco rígido do setor de 4K? por exemplo. incompatibilidade?

Você provavelmente não terá problemas com o Windows 7 ou o Vista, mas qualquer um dos sistemas operacionais mais antigos da Microsoft pode causar problemas. Há compatibilidade incorporada, mas devido a problemas de alinhamento do setor, isso pode causar degradação do desempenho.

• Algo mais que devemos saber sobre os setores de 4K?

Leia o artigo, escove sua matemática e leia-o novamente. Realmente é uma coisa boa e permitirá que a indústria de armazenamento continue avançando mais rapidamente.

    

Answer 2

Setores de 512 bytes foram iniciados sempre que tínhamos realmente pequenas mídias, como menos de 300k disquetes. Faz sentido então, não faz sentido agora. A coisa sobre os setores 4k é que muitos drives já estão usando, mas eles têm firmware fingindo 512 setores. Isso é especialmente verdadeiro para mídia flash e SSDs. Eu acredito que o 4k é o padrão SSD interno de fato.

Assim, os fabricantes acabaram de cortar o intermediário e deixar o sistema operacional lidar com os setores 4k de uma maneira que ele sabe (o que acaba sendo melhor quando recebemos suporte total para ele)

Se você está criando um novo PC, isso importa. Alguns sistemas operacionais podem não suportar setores 4k (leia-se: mais antigos) e a maioria dos sistemas operacionais e sistemas de arquivos ainda é otimizada para setores de 512 bytes. Uma coisa que vem à mente é o OpenBSD. Atualmente, ele não funciona tão bem com setores de 4k em comparação com setores de 512 bytes. Entre os problemas está o alinhamento da partição. Por padrão, a primeira partição não está alinhada em um limite de 4k.

A transição provavelmente está ocorrendo agora por causa do grande surto de SSDs. SSDs, como eu disse, usam setores 4k internamente de qualquer maneira, então é muito melhor deixar o sistema operacional lidar com eles antes de deixá-los no firmware para tentar adivinhar o que o SO quer.

Tenho certeza que algumas placas-mãe antigas podem ter problemas com esses discos rígidos, mas qualquer coisa que você tenha comprado recentemente (nos últimos 5 anos) deve ser compatível.

    

Answer 3

aqui está um resumo sobre o que e por que link

O Windows XP não suporta isso. As ferramentas do espaço do usuário do Linux não estão todas lá ainda.

    

Answer 4

É interessante que o artigo vinculado se concentre em discos rígidos, quando as vantagens de desempenho de tamanhos de setores maiores com mídia flash podem ser ainda mais significativas. Ao contrário de um disco rígido, onde os setores podem ser inerentemente escritos independentemente, escrever para um setor 31 vezes por segundo durante um ano não representaria mais desgaste do que escrever 31 setores diferentes por segundo durante um ano, um típico chip flash será dividido em grande blocos, cada um contendo muitas páginas de 528 bytes, sujeitas às seguintes restrições:

1. É possível escrever uma página em branco ou apagar todas as páginas de um bloco. Não é possível gravar em uma página que não esteja em branco, exceto pelo apagamento de todas as páginas do bloco.

2. Se um bloco for apagado mais de alguns milhares de vezes, seu desempenho e confiabilidade serão reduzidos ao ponto em que ele não puder mais ser usado.

Devido a essas limitações, quase todos os flash drives são projetados para que a gravação de um setor não substitua fisicamente o conteúdo da página que continha os dados desse setor, mas armazene uma cópia dos novos dados em algum outro local e depois atualiza algum tipo de estrutura de dados para indicar que os dados devem ser encontrados em um novo local e que a cópia anterior deve ser considerada "lixo". Se a quantidade de espaço disponível na unidade ficar baixa, a unidade identificará blocos que contêm principalmente "lixo", realocar qualquer coisa nesses blocos que não seja lixo e apagar os blocos. Além disso, como existe um limite de tempo de vida do número de vezes que cada bloco pode ser usado, arquivos que não foram tocados por algum tempo, mas que estão em blocos que não foram muito usados, podem ser realocados para aproveitar o fato de que a unidade será capaz de usar e reciclar repetidamente os blocos em que estavam sentados.

Nos casos em que o usuário de um drive freqüentemente altera setores individuais, o fato de cada setor escrever requer apenas escrever e reciclar uma única página de 528 bytes poderia ser uma vantagem para o tamanho menor do setor comparado a cada força de gravação. ciclagem de oito páginas de 528 bytes. Por outro lado, os custos de "escrituração contábil" associados a uma única atualização lógica do setor de 4096 bytes provavelmente seriam uma fração daqueles que seriam associados a oito atualizações independentes do setor de 512 bytes [na verdade, elas poderiam ser inferiores aos custos associados com até mesmo uma atualização do setor de 512 bytes single , já que a unidade teria apenas que gerenciar 1/8 do total de setores.]

Dependendo dos padrões de acesso, haveria alguns casos em que uma unidade flash com setores 4K teria um desempenho menor do que um com setores de 512 bytes, mas haveria outros onde o desempenho da unidade 4K poderia ser visivelmente melhor.