Đĩa cứng định dạng 4K AF

Chắc hẳn bạn đã nghe tin về đĩa cứng Định dạng 4K AF ( Advanced Format ) sắp tới, đặc biệt là khi có thể mọi HDD dung lượng lớn được giao hàng vào cuối năm nay sẽ có định dạng như vậy

Gần đây có rất nhiều tranh cãi về sự không tương thích của 4K AF, hoặc  đĩa 4K AF sẽ làm chậm một khu vực có thể sử dụng trong hệ thống Windows XP, một người thậm chí kêu lên  rằng, Western Digital nói rằng tôi  sẽ có được thêm 7-11 % dung lượng , nhưng tôi chẳng thấy gì hết! Những nỗi thất vọng chỉ này là những hiểu lầm đơn giản hoặc báo cáo không có thật.

WD ( Western Digital ) muốn giải thích rằng ngành công nghiệp đĩa cứng không nhất thiết phải phát hành ổ đĩa định dạng 4K AF cho người tiêu dùng . Định dạng 4K AF thực sự là một bước tiến cơ bản cần thiết để bảo đảm nâng cao dung lượng lưu trữ trong tương lai - và mở rộng hiệu suất lưu trữ trong tương lai .

Trong khi chúng tôi đề cập đến Western Digital rất nhiều trong bài viết này, phải luôn ghi nhớ rằng toàn bộ ngành công nghiệp ổ cứng sẽ được thay đổi trong năm nay. Không phải chỉ mình Western Digital mới tung ra sản phẩm định dạng 4K AF ; các công ty đĩa cứng khác sẽ làm theo trong năm nay, mặc dù WD là người đầu tiên phát hành ổ đĩa “EARS” Green cuối tháng mười hai tại thị trường Anh.

 \"\"

Kích thước Sector chính xác là gì?

Kể từ khi có ổ đĩa mềm, đĩa đã được chia thành các Sector , mỗi Sector là những khối 512 byte, kết hợp với một phần điều khiển sửa lỗi (ECC) tiếp giáp với từng khu vực. Điều này đã làm rất tốt trong vòng  25 năm qua hoặc lâu hơn, và dung lượng mật độ lưu trữ trên ổ cứng ngày càng tăng bằng nhiều phương pháp sáng tạo . Thật khó tin khi nghĩ rằng chúng ta đã đi từ những ổ đĩa 1MB đến 500GB chỉ bằng một đĩa từ 3.5-in . Tuy nhiên, ngành công nghiệp ổ cứng đã đạt đến một điểm mà tại đó nó không còn hiệu quả kinh tế với các vùng nhỏ trên những đĩa từ dày đặc như vậy.

Những Sector dữ liệu 4KB có một vài lợi thế:

Sự kết hợp của tám khối 512 byte với ECC chiếm nhiều không gian hơn một khối 4KB và một  ECC, dĩ nhiên ECC 4K lớn hơn so với ECC 512B. Điều này có nghĩa là dùng đĩa từ bao gồm các Sector dữ liệu  4KB cho phép dữ liệu được lưu trữ nhiều hơn trong không gian vật lý như nhau (vì ít diện tích bị lãng phí cho ECC). Thứ hai , ECC lớn hơn cũng cho phép việc sử dụng các từ mã dài hơn, và việc đó mang lại hiệu quả hơn.

Thứ ba, ECC được sàng lọc trong vòng 25 năm qua, và các thuật toán hiện giờ đáp ứng với những Sector lớn hơn. Cuối cùng, có một yếu tố tương thích ngược, bởi Sector  kích thước 4KB được sử dụng trong các hệ thống định vị tâp tin hiện đại như NTFS (lần đầu tiên được sử dụng bởi Windows NT 4.0 vào năm 1996, và vẫn còn được sử dụng bởi Windows 7 ngày nay), và có thể bị chia bởi các định dạng cấu trúc file hiện đại như FAT32 (tiêu chuẩn chung của Windows XP, mặc dù nó hỗ trợ NTFS).

Tôi có nhiều khoảng trống hơn không ?

Western Digital tuyên bố rằng , tùy thuộc vào sản phẩm , việc chuyển từ 512 byte thành 4KB sẽ cho phép nhà sản xuất tăng thêm 7-11% khoảng trông vật lí trên đĩa từ . Khoảng trống vật lí không phải là chúng ta sẽ có thêm dung lượng trong ổ cứng của mình . Hơn thế nữa bạn không thể chuyển đổi ổ đĩa hiện tại thành định dạng 4K AF vì điều này phải có sự hỗ trợ của mạch điều khiển phần cứng và Firmware trên ổ cứng phải hỗ trợ . Nếu HDD của bạn có hỗ trợ 4K AF hay không thì khi mua HDD 2TB vẫn vẫn chỉ nhận 2 tỷ tỷ byte khi dùng với định dạng NTSF .

 \"\"

Nếu dùng AF 4K cho các nhà sản xuất đĩa cứng không gian nhiều hơn, không gian đó dùng vào đâu? Câu trả lời được kiểm chứng trong tương lai.

Các công ty đĩa cứng hiện đang mở rộng Sector 4KB để phù hợp với kích cỡ của tám Sector 512 byte nên đã cung cấp cho những Sector này cái gọi là “không gian thở " – breathing room . Điều này có nghĩa là mật độ dữ liệu của ổ đĩa thế hệ hiện tại vẫn giữ nguyên như đối với đĩa không phải định dạng 4K AF , và không ảnh hưởng tới hiệu suất . Tuy nhiên, đối với các thế hệ tương lai của những ổ cứng định dang 4K AF , hiệu suất làm việc của đĩa từ có thể tăng mà không cần các nhà sản xuất đĩa cứng thực hiện các kỹ thuật tốn kém.

Tin tốt là khi dung lượng đĩa từ tăng, bạn sẽ truy cập dữ liệu nhanh hơn và cải thiện hiệu suất. Điều này đi kèm với lợi ích của việc giá cả không tăng đáng kể và có khả năng còn giảm giá cho mỗi GB.

Ổ đĩa định dạng 4K AF có chạy nhanh hơn?

Nói thật thì: không , không phải ngay bây giờ. Nếu chúng ta lấy đĩa Western Digital Caviar Green (EARS), mật độ đĩa và tốc độ Motor giống như các đĩa cứng Green khác , do đó, đầu từ Đọc / Ghi vẫn còn bao phủ cùng một lượng dữ liệu trong một vòng quay . Western Digital tuyên bố khoảng tăng hiệu suất 1-2% so với đĩa cứng 2TB Green trước kia , nhưng điều đó cũng có thể được so kích thước bộ nhớ Cache của đĩa này tăng từ 32MB đến 64MB, không phải vì việc nó sử dụng 4K AF.

Các bộ nhớ cache thêm vào chủ yếu cần thiết cho nhiều luồng lưu trữ, nhưng nó cũng hữu ích vì thực tế Định dạng 4K AF sẽ có một kịch bản Đọc-Sửa-Viết trong những hệ điều hành 512 Byte .

 Ví dụ, nếu hệ điều hành phát ra một lệnh Ghi tới Sector 512 byte trong khối 4KB , ổ đĩa trước tiên phải đọc toàn bộ khối 4KB vào bộ nhớ cache, sửa đổi các dữ liệu trong bộ nhớ cache và sau đó viết lại toàn bộ khối. Tuy nhiên, Western Digital cho rằng quá trình này không ảnh hưởng đến hiệu suất, và rằng nó vô hình với hệ điều hành.

Nó có tương thích với Windows XP?

Windows XP và các hệ điều hành cũ hơn làm việc bằng cách truy cập các Sector trên đĩa cụ thể, chứ không phải bằng cách sử dụng "Ghi cấp độ nhỏ nhất mà làm việc bằng cách thay thế theo cấp độ Byte như trong Windows Vista, 7, Server 2008, hệ điều hành MacOS 10,4, 10,5 và 10,6 (Tiger, Leopard và Snow Leopard) và Linux kernel 2.6.31 gần đây trở đi.

\"\"

Windows XP (và Windows 2000 và Server 2003) sử dụng một phương pháp truy cập các đĩa cứng bắt đầu tại Sector 63. Bởi vì Sector 4KB ứng với 8 Sector 512 byte, Sector 63 không may là một Sector dễ bị ảnh hưởng trực tiếp tới tính tương thích, do đó, bằng cách sử dụng một Sector 4KB dữ liệu gây ra những hoạt động Ghi bị lệch ( Mis-aligned ) trong các hệ điều trên .

Đĩa Western Digital EARS có sự lựa chọn ( thông qua một jumper trên mặt sau của ổ đĩa ) để thực hiện theo mức độ phần cứng +1 trên mọi yêu cầu Sector hệ điều hành. Điều này có nghĩa rằng nếu hệ điều hành yêu cầu Sector 63, ổ đĩa thực ra sẽ chọn Sector 64 và Sector 1.090.203 từ hệ điều hành để trở thành Sector 1.090.204 trên ổ đĩa. Việc dựa trên jumper này có thể không giống nhau cho mỗi ổ đĩa Định dạng 4K AF từ những nhà sản xuất, do đó, nên kiểm tra hướng dẫn sử dụng và trang web của nhà sản xuất trước khi mua nếu bạn đang sử dụng hệ điều hành cũ hơn.

 \"\"

Đối với những người muốn nhiều phân vùng, ví dụ như những người khởi động kép ( Dual-Boot ) , mọi thứ thường phức tạp hơn bởi hệ điều hành cũ làm những điều phức tạp mà phần cứng của ổ đĩa Western Digital không thể dễ dàng bù đắp .

Khi sử dụng phân vùng với đĩa Định dạng 4K AF trên một hệ điều hành mà có thể có vấn đề với nó, WD đã tạo ra ứng dụng chạy thường trú tránh được sự chậm trễ mà mọi người đã và đang phàn nàn.

Có bất kỳ hạn chế nào khác không?

Chắc chắn những kiểu của phần mềm đĩa cứng cần hỗ trợ 4K AF như phần mềm nhân bản , phần mềm Format mức thấp . Nếu bạn muốn tạo bộ sao chép cài đặt trên ổ cứng mới hoặc xóa sạch ổ đĩa 4K AF thì cần kiểm tra tính tương thích trước khi sử dụng .

Mạch điều khiển RAID thường không bị ảnh hưởng vì chúng chỉ cần sử dụng những khối xen kẽ trên tất cả những đĩa  - hệ điều hành là nơi xác định chỗ nào cần Đọc / Ghi . Tuy nhiên, nhiều phân vùng trong mảng RAID có thể phải chịu những hậu quả như đã đề cập bên trên trên trong những hệ điều hành cũ , vì vậy một lần nữa phải sử dụng các phần mềm chạy nền tảng ( background ) . Western Digital cho biết rằng nó không thể kiểm tra hết mọi thiết lập trong hệ điều hành cũ hơn.

Khi được hỏi về các thiết lập về JBOD, và Western Digital tuyên bố những thiết lập này chỉ yêu cầu sử dụng các jumper , bởi khi đó toàn bộ ổ đĩa được sử dụng như một phân vùng duy nhất. Thật tốt cho những người tìm cách nâng cấp Windows Home Server (dựa trên Windows Server 2003) với các ổ đĩa ngày càng lớn hơn trong tương lai.

Định dạng nâng cao 4K làm được gì cho tôi?

Ngay bây giờ thì không nhiều. Nó không phải là một tính năng mà các nhà sản xuất ổ đĩa đang đẩy mạnh và xây dựng thương hiệu vì có rất ít lợi ích cho người tiêu dùng hiện tại. Nó chỉ đơn giản giúp giảm bớt áp lực về kỹ thuật cơ bản lưu trữ dữ liệu cho các nhà sản xuất đĩa cứng, sẽ cho phép tăng dung lượng đĩa tương lai, sau đó mới mang lại lợi ích cho chúng ta.

 \"\"\"\"