高級格式化

高級格式化

高級格式化,又稱邏輯格式化,它是指根據用戶選定的檔案系統(如FAT12、FAT16、FAT32、NTFS、EXT2、EXT3等),在磁碟的特定區域寫入特定數據,以達到初始化磁碟或磁碟分區、清除原磁碟或磁碟分區中所有檔案的一個操作。高級格式化包括對主引導記錄中分區表相應區域的重寫、根據用戶選定的檔案系統,在分區中劃出一片用於存放檔案分配表、目錄表等用於檔案管理的磁碟空間,以便用戶使用該分區管理檔案。

基本信息

概述 

高級格式化(AdvancedFormat),是國際硬碟設備與材料協會(InternationalDiskDriveEquipmentandMaterialsAssociation,IDEMA)為新型數據結構格式所採用的名稱,它定義了硬碟介質上所用基本扇區大小的增長量級。高級格式化,又名4K高級格式化,要求硬碟扇區4K對齊。
硬碟行業目前正在經歷扇區存儲方式的變革,由碟片每扇區存儲4096位元組取代以往的512位元組。作為最新的術語,“高級格式化”將更好地最佳化單碟密度,從而增加了存儲空間。它套用了最新固件,從而更好地適應最新作業系統和其他配套設施的運行。長期以來,機械硬碟在儲存數據時,一直都是以512byte大小的扇區(Sector)為單位分割進行讀寫。隨著硬碟容量的不斷提升,這種古老的分配標準已經越來越顯的不合時宜。因此,硬碟行業決定將扇區容量擴大到4KB,該技術被稱為“先進格式化”(AdvancedFormat)。傳統的扇區分割機制中,每512byte的數據之間,需要間隔一個同步/分隔(Sync/DAM)區域和一個ECC錯誤校驗區域。而在“先進格式化”模式下,每4KB為一個扇區,相當於把之前的8個扇區合而為一,只需要一個同步/分隔區域和一個容量稍大的ECC校驗區。
西部數據公司表示,先進格式化技術更有效的利用了磁碟碟片上寶貴的存儲面積,預計能夠將硬碟格式化後的可用容量提升7%到11%。以西部數據64M快取1TB容量綠盤WD10EARS為例,格式化後的實際可用容量會提升10%,這已經相當可觀。相信大家也都想到了,這種變化可能會帶來兼容性的問題。為避免這一問題,WD將4KB的物理扇區劃分為8個依然為512Byte的邏輯扇區,新舊標準的轉換工作依靠硬碟固件進行,“只要分區正確,性能就不會有損失”。
WD高級格式化硬碟專門面向Mac和最新的Windows作業系統進行最佳化,如:全新安裝的WindowsVista和Windows7。高級格式化技術被WD 其它硬碟製造商所採用,以提升媒體格式化效率,從而實現更大的硬碟容量。WD高級格式化硬碟可能要求您在安裝了作業系統或分區,並將硬碟格式化為備用硬碟之後,運行WD Align軟體實用程式。WD Align軟體可調整高級格式化硬碟上的分區,以確保其能夠為某些配置提供全性能。

說明

4K高級格式化標準規定,硬碟扇區大小從當前的512位元組遷移至4096位元組(或4K)。這項更改會提高格式化效率,從而有助於硬碟行業提供更高的容量,同時提供改進的錯誤糾正功能。單碟1T/3TB硬碟作為全新產品,必然要採用先進的“4K高級格式化”技術。

技術

隨著人們對更高的存儲面密度需求的不斷增加,介質格式化效率的提高變得越來越重要。2009年,硬碟生產商部署了用戶數據容量可達4,096位元組的高級格式化扇區,從而使不斷提高的格式化效率和可靠性有了更進一步的發展。高級格式化概覽提高介質容量的方法有三種:
1.採用高級格式化提高數位密度
2.增加每英寸內磁軌的數量
3.增加盤面數
數位密度的提高有利於獲得最佳的結果。提高數位密度的優點是,介質上每個磁軌和盤面的數位密度均會有所增加。每個磁軌由多個扇面組成。目前,介質上的用戶數據存儲在512位元組的扇區上。通過改變介質上扇區的大小,數據存儲行業已將這種傳統架構的數據容量從512位元組提升至4,096位元組。每個扇區均存有間隙、Sync/DAM(導入)和錯誤校正信息。傳統架構處理ECC(錯誤校正代碼)的效率非常低。需要很大的消耗才能支持多個區塊的ECC。
圖1傳統架構

傳統架構傳統架構

採用高級格式化技術,我們可以刪除Sync/DAM區塊、扇區間的間隙和8個獨立的ECC塊,進而獲得大約7-11%的硬碟空間。高級格式化介質還可通過使用更長的ECC代碼字提供更有效的錯誤校正方法,使數據的完整性得到提升。
圖2高級格式化架構

高級格式化架構高級格式化架構

許多硬碟接口技術已能夠支持更大的扇區容量。然而,30年來人們都是以512位元組扇區為標準。因此,計算機系統(例如個人計算機、伺服器、DVR、PSP和蜂窩電話)的許多地方已變得沒有彈性,只能與512位元組的扇區搭配使用。為了保持與這些設備的兼容性,高級格式化介質在硬碟接口處保留512位元組扇區來模擬512位元組設備。
圖3

圖4412位元組模擬

高級格式化硬碟使用高級格式化介質。高級格式化介質擁有高級格式化扇區,每個4,096位元組物理扇區由8個512位元組的邏輯扇區組成。
圖4

甘512位元組模擬設備扇區大小

高級格式化的優點高級格式化技術為硬碟行業不斷提高存儲面密度並開發更大容量的硬碟鋪平了道路。高級格式化技術通過使用更大的ECC(錯誤校正代碼)代碼字改進突發錯誤校正。高級格式化技術的設計主旨是與大多數當前作業系統 (例如Windows.Vista、Windows.7和Mac.作業系統)搭配使用。與很多新的技術一樣,高級格式化與舊版作業系統搭配無法獲得最佳效果,例如WindowsXP。對於仍在使用WindowsXP的用戶,西部數據可提供WDAlign軟體。該實用程式允許高級格式化硬碟在WindowsXP操作下以最優的性能運行。

硬碟行業目前正在經歷扇區存儲方式的變革,由碟片每扇區存儲4096位元組取代以往的512位元組。作為最新的術語,“高級格式化”將更好地最佳化單碟密度,從而增加了存儲空間。它套用了最新固件,從而更好地適應最新作業系統和其他配套設施的運行。長期以來,機械硬碟在儲存數據時,一直都是以512byte大小的扇區(Sector)為單位分割進行讀寫。隨著硬碟容量的不斷提升,這種古老的分配標準已經越來越顯的不合時宜。因此,硬碟行業決定將扇區容量擴大到4KB,該技術被稱為“先進格式化”(AdvancedFormat)。傳統的扇區分割機制中,每512byte的數據之間,需要間隔一個同步/分隔(Sync/DAM)區域和一個ECC錯誤校驗區域。而在“先進格式化”模式下,每4KB為一個扇區,相當於把之前的8個扇區合而為一,只需要一個同步/分隔區域和一個容量稍大的ECC校驗區。西部數據公司表示,先進格式化技術更有效的利用了磁碟碟片上寶貴的存儲面積,預計能夠將硬碟格式化後的可用容量提升7%到11%。以西部數據64M快取1TB容量綠盤WD10EARS為例,格式化後的實際可用容量會提升10%,這已經相當可觀。相信大家也都想到了,這種變化可能會帶來兼容性的問題。為避免這一問題,WD將4KB的物理扇區劃分為8個依然為512Byte的邏輯扇區,新舊標準的轉換工作依靠硬碟固件進行,“只要分區正確,性能就不會有損失”。WD高級格式化硬碟專門面向Mac和最新的Windows作業系統進行最佳化,如:全新安裝的WindowsVista和Windows7。高級格式化技術被WD及其它硬碟製造商所採用,以提升媒體格式化效率,從而實現更大的硬碟容量。WD高級格式化硬碟可能要求您在安裝了作業系統或分區,並將硬碟格式化為備用硬碟之後,運行WDAlign軟體實用程式。WDAlign軟體可調整高級格式化硬碟上的分區,以確保其能夠為某些配置提供全性能。

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