Der 4K-Sektor – ein weiterer Nagel im Sarg von XP

 

Heutige Festplatten werden mit einem 512-Byte-Sektor formatiert, in naher Zukunft werden die meisten Festplatten jedoch auf einen moderneren 4-KB-Sektor umsteigen (das ist achtmal so groß, für diejenigen, die schlecht in Mathe sind). Während der 4-KB-Sektor es den Herstellern ermöglichen wird, größere und zuverlässigere Festplatten zu produzieren, ist dies eine weitere Erinnerung daran, dass wir uns von Microsofts veraltetem Windows XP-Betriebssystem verabschieden sollten.

 

 

 

Eine Festplatte ist der einzige Teil eines Computers, der bewegliche Teile verwendet (mit Ausnahme der Lüfter). Im Inneren einer Festplatte befinden sich rotierende Scheiben, die mithilfe von Magnetfeldern Daten speichern. Daten werden mithilfe eines beweglichen Arms (denken Sie an Plattenspieler, obwohl es nicht ganz dasselbe ist) von den Platten geschrieben und gelesen, der sich zwischen konzentrischen Spuren auf den Platten bewegt (wiederum wie bei Plattenspielern, nur dass die Spuren nicht spiralförmig nach innen verlaufen). Das Bild oben zeigt einen Festplattenteller mit 20 konzentrischen Spuren, die jeweils in 16 Sektoren unterteilt sind; Bis zu diesem Zeitpunkt hatten Sektoren eine Größe von 512 Bytes (denken Sie daran, dass das obige Bild nur zu Demonstrationszwecken imaginäre Spuren und Sektoren enthält; moderne Festplatten haben Tausende von Spuren und Millionen von Sektoren).

 

 

Das Problem mit dem 512-Byte-Sektor besteht darin, dass er veraltet ist. Es entstand, als Festplatten mehrere Hundert Mal kleiner waren als aktuelle Festplatten (können Sie sich an Festplatten mit der Maßeinheit Megabyte erinnern?). Vor jedem Sektor befindet sich eine Markierung, die Fehlerkorrekturcodes (ECC) speichert, und ein kleiner Abstand zwischen ihm und dem nächsten Sektor. Moderne Festplatten verfügen über Millionen von Sektoren. Vervielfachen Sie also den Speicherplatz, den ECC und die Lücken beanspruchen, und das entspricht einer Menge Speicherplatz. Hier kommt der 4k-Sektor ins Spiel.

 

 

Der neue 4-KB-Sektor ist achtmal größer als der aktuelle 512-KB-Sektor, was bedeutet, dass Festplatten potenziell um 7–11 % effizienter Daten speichern können. Weniger Sektoren bedeuten, dass weniger ECC-Code benötigt wird und es weniger Lücken gibt. Neben einer erhöhten Speichereffizienz gibt es auch weitere Vorteile, einschließlich einer besseren Leistung.

 

Das Problem mit dem 4-KB-Sektor wird für diejenigen bestehen, die ältere Betriebssysteme verwenden, die vor seiner Erfindung erstellt wurden. Der 512-Byte-Sektor war ein großer Teil der Computerarchitektur für Betriebssysteme wie Windows XP, das den 4-KB-Sektor nicht erkennt. Festplattenhersteller umgehen dieses Problem, indem sie Festplatten mit 4-KB-Sektoren so programmieren, dass sie 512-Byte-Sektoren emulieren. Leider hat dies eine negative Auswirkung auf die Leistung in Höhe von etwa 10 %, da die Emulation einen erheblichen Overhead verursacht. Dies führt zu Verzögerungen beim Lesen und Schreiben von Daten von der Festplatte.

 

 

Festplattenhersteller haben mit dem 512-Byte-Sektorformat die Grenze des Möglichen erreicht. Denken Sie daran, dass das 512-Byte-Sektorformat erstellt wurde, als Festplatten in Megabyte gemessen wurden (einige tausend Mal kleiner als heutige Festplatten). Der 4-KB-Sektor ist ein überfälliger Fortschritt in der Festplattentechnologie und wird die Effizienz und Leistung des Festplattenspeichers verbessern. Bei älteren Betriebssystemen, die mit dem 512-Byte-Sektor fest codiert sind, kann dies ein Problem darstellen; Während einige Festplatten mit 4-KB-Sektoren aus Kompatibilitätsgründen 512-Byte-Sektoren emulieren, kommt es aufgrund des Mehraufwands bei der Übersetzung zwischen den beiden zu erheblichen Leistungseinbußen. Für den Rest von uns, der Betriebssysteme verwendet, die mit dem 4-KB-Sektor kompatibel sind (Vista, 7, Mac OSX und moderne Linux-Distributionen), ist der 4-KB-Sektor nichts als eine gute Nachricht.

 

Achten Sie darauf, unsere Referenzhandbuch für weitere Informationen zu Sektoren und die Mechanik von Festplatten.