首先,让我们从简单的介绍开始,让大家了解什么是所谓的“高级格式”。简要来说,目前在硬盘驱动器行业中,传统的硬盘在格式化,每一个扇区的大小都是512B字节,而西数的高级格式就是将其扇区划分为4KB。更为高级的磁盘格式就此诞生。
在现代硬盘的设计制造中,有许多开发人员需要克服的问题。往往硬盘厂商都会在硬盘的容量与速度上,寻找一些平衡点。磁盘密度,这个很好理解,就是硬盘碟片所能存储数据的最大容量与碟片面积之比。磁介质密度越大,那么就意味着磁盘的容量越大。
SNR信号杂讯比,从硬盘驱动器中读取的数据,肯定会有一些错误。通常我们都使用ECC奇偶校验来查找和纠正任何偶发的错误。不过由于磁盘存储密度的增加,扇区变得越来越小,其信号杂讯比也越来越低。为了弥补这个问题,硬盘存储数据的结构必须发生革新,ECC奇偶校验位的长度被拓宽。使用更多的奇偶校验位,可以保证硬盘在读取时,有更多的数据被校验,保证数据的可靠性。因此对于硬盘制造而言,他们想要提高硬盘的纠错能力,就需要更多的ECC数据存放空间。
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随着存储密度的提高信号杂讯也多了起来
在这一过程当中,驱动器制造商必须尽可能的获得更多的地址空间。也就是说他们必须添加足够多的ECC数据才能获得以前存储密度时的杂讯比率。不过沿用这种方法和思想也就限制了大容量驱动器的发展。对于硬盘厂商来说,ECC是一把双刃剑。一方面他们可以简单的通过增加ECC位的方式来推出新的硬盘。另一方面,这样做就像是毒药一样,让整个硬盘存储行业难有飞跃。这对于普通消费者来说也不划算。硬盘中实际能存储数据的空间变少了,而多出了许多无用的ECC奇偶校验位。由此,驱动器制造商要想构建更大容量的硬盘,他们就要尽可能的减小这些额外空间的花销。
问题就出在这里,通常情况下ECC纠正错误会在512B的扇区中进行,而在更大的扇区中校验数据才能让ECC更有效的工作。就拿NTFS系统文件格式来说,一般一个簇是由8个扇区组成,一个簇的容量应该是4096B,即4KB。但是在硬盘中存储一个簇的数据,需要使用更多的ECC位来纠错。
西部数据将一个扇区的容量从以前的512B扩展到4KB。这样会带来什么好处呢?根据西数介绍采用4K技术后一个扇区的ECC校验位,需要100B,而传统采用512B容量扇区,在一个簇中,需要320B的ECC。(40*8)
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很多人会问,为什么以前的硬盘不采用4K扇区技术呢?其实那属于一个历史遗留问题。如上文所述,4K的扇区容量要远远大于512B扇区,这也就意味着需要更长且连续的ECC位。处理这些较长的ECC讯息会对性能造成不小影响。所以传统硬盘厂商会将扇区的容量控制在1KB以下。但是现在随着半导体技术的革新,硬件的ECC纠错性能已经今非昔比。