4K扇区的长期利益
所有硬盘制造商一致同意,到2011年1月,实现向高级格式化扇区设计的过渡,因此,硬盘行业需要适应并采用此更改,以最小化潜在负面副作用。短期内,最终用户不会明显感受到硬盘容量的增长。但是,迁移到4K大小扇区后,肯定能为实现更高的区域密度、硬盘容量和更强大的纠错功能提供一条捷径。
传统的512字节扇区布局
上图显示了传统的512字节扇区布局。其中,在每个512字节扇区中,都留有 50 字节与数据无关的开销用于EEC,以及另外15字节的开销用于间隙(Gap)、同步(Sync)和地址标记(Address Mark)部分。这样就造成扇区化1格式化效率仅约为88%(512/(512 + 65))。
新的高级格式化标准使得4K字节扇区有了不小进步,在4K字节扇区中,8个传统512字节扇区合并为一个4K字节扇区(见上图)。
高级格式化标准用于间隙(Gap)、同步(Sync)和地址标记 (Address Mark) 的字节数与传统扇区相同,但将 EEC 字段增加至 100 字节。这样,扇区化1格式化效率达到了97%(4096/(4096 + 115)),比传统扇区提高了将近10%。这些格式化效率将逐渐发挥作用,有助于产生更高的容量和改善数据完整性。
可靠性和错误纠正
硬盘扇区的物理大小在不断缩减,所占空间也越来越少,但介质缺陷却没有同时减少。下图中显示了我们认为很小的物体的图像。但与硬盘读/写磁头的飞行高度相对而言,这些物体显得非常庞大。比图中显示物体更小的微小颗粒也会造成硬盘的介质缺陷。
高级格式化标准中的较大 4K 扇区可将 EEC 块大小增加一倍2,从 50 字节增加到100字节,能够针对颗粒和介质缺陷为错误纠正效率和稳健性带来必要的改进。
从改进的格式化效率和更加强大的纠错功能的综合优势来看,向4K扇区的过渡很值得。如何管理这种过渡,以最小的副作用获取长期利益,是硬盘行业的重点所在。
了解过渡到4K的影响
前面提到,在现代计算系统中,很多方面仍然假设扇区都是512字节。要将整个行业过渡到新的4K标准,同时希望所有原来的假设一下子适应这种改变是不现实的。随着原生4K扇区的实施,主机和硬盘会逐渐以4K块来交换数据。那时,硬盘制造商将通过称为“512 字节扇区模拟”的技术实现到4K扇区的过渡。