磁盘的 4K 扇区时代来临

Western Digital 在推进一项技术变革,Advanced Format(PDF),将延续近30年的硬盘传统的512字节扇区变更为4K大小。

传统的格式如下图,绿色部分为 ECC (Error Correcting Code)区域。一般来说,每存储1000位(bit)的数据就会有产生一个物理错误,所以必须要有一个可靠的校验机制。这也是 ECC 必不可少的原因。

Legacy Architecture.jpg

每 512 字节用一个 ECC 区,占用 40 字节做错误矫正代码,这在需要存储大数据量的时候,显而易见是比较大的物理空间开销。而将扇区扩大,使用一个相对比较大的 ECC 区也是同样可以达到安全存储的目的。

Advanced  Format Architecture.jpg

如果使用 4K 的扇区,则大约需要 100 个字节的 ECC 区域就行了。空间收益大约是 7-11% 。对于存储工业来说,这是惊人的。当初设计硬盘规格的时候,估计研发者是无法预见到信息如此迅速膨胀的今天的,512 字节已经不太适应现在一个平均 I/O 的大小。

值得注意的是,这个变更更多是在空间上的收益,在性能上的收益还不确定,当然不会变得更差,至于是否有提高,能提高多少,要看具体的场景。另外,也不会提高硬盘的可靠性,每 12.5TB 的数据依然会有一个不可恢复的读错误。(refer) 。4K 扇区其实在数年前就被提出来,只是最近 Western Digital 才真正的推动,估计是因为磁盘容量要保证每年的增长率带来的压力。

使用该技术对或许企业级服务器用户并不会有什么太大的风险,Western Digital 同时也在固件层提供对传统的 512 byte 扇区的模拟方式。另外,也可以下载这个官方校正工具。对于个人用户来说,多少还是有点影响的,尤其是使用克隆软件安装 Windows XP (Windows 5.x )以及更低版本的操作系统的用户可能要注意一下。

4K 是个有趣的数字,还记得 4K偏移量的问题么?

未完,待补充 …

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4 thoughts on “磁盘的 4K 扇区时代来临

  1. juststor

    问个问题哦,如果我的文件都是小于1K的小文件,而磁盘的存储单元是4K,这样好不好造成很大的浪费?

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  2. Fenng

    @juststor
    如果你的文件都是一个字节的,能造成更大的浪费,问题是,你哪里弄那么多的文件? 不是还有文件系统在上面一层么?

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  3. juststor

    我觉得4K的Sector对某些应用还是非常不适合的
    1. 邮件系统。如果每个邮件都是1个文件,那就会有大量的小文件,每个文件都不超过4K。这样的应用我想还有蛮多的,每个领域都有自己的特殊应用嘛。。。
    2. 文件系统对这个问题一点帮助都没有。一个cluster(文件系统最小的寻址单位)不可能同时存放2个以上文件的信息,就是说你不可能把2个以上的小文件兑在一起,放在一个Cluster里。。。
    不过4K sector对绝大部分应用还是有积极意义的。。。我只是钻牛角尖。。。

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