Advanced Format

Advanced Format (расширенный формат) — формат разметки области хранения данных на жестких дисках нового поколения, выполненных по технологии 4K (использование физических секторов размером 4 килобайт вместо традиционных 512 байт), разработанный IDEMA Long Data Sector Committee.

Переход на новый формат позволил производителю шире использовать в производстве жестких дисков нанотехнологии (уменьшение ширины дорожки до 70-80 нм), снизить себестоимость производства и, как следствие, цену конечного продукта для потребителя, значительно повысить полезный объем области хранения данных диска, улучшить его функциональные качества (снизить время чтения/записи и доступа, понизить шумность, нагрев, износ механики диска).

Использование разбивки жестких дисков на 512-байтные сектора - наследие первых поколений жестких дисков, которое в современных условиях практически себя изжило. В современных компьютерах кластеры, равные одному-двум секторам (512-1024 байт) используются крайне редко (например, для файловой системы NTFS в Microsoft Windows XP рекомендуемый размер кластера, т.е. размер по умолчанию, равен 4КБ ^[1], поэтому в столь малых физических секторах уже давно нет практической необходимости, в то время как они были существенным сдерживающим фактором для производителя, препятствующим внедрению прогрессивных технологий уплотнения записи.

В прежнем формате для кода коррекции ошибок (ECC) использовалось поле длиной 50 байт, что обеспечивало эффективность форматирования (отношение доступного пользователю объема накопителя к его фактическому объему) 87 %. В Advanced Format длина поля коррекции ошибок составляет 100 байт (на 4096 байт данных). В результате эффективность форматирования удалось повысить до 96 %, а объем доступного пользователю дискового пространства увеличивается на 7-11 % ^[2].

Для совместимости с существующими операционными системами (Windows XP и ниже), первые модификации дисков с Advanced Format (AF) используют 512-байтные сектора для взаимодействия по шинам данных (SATA, SAS). Использование физических секторов размером 4 килобайта декларируется в данных идентификации диска^[3], откуда эту информацию могут получать драйвера. IDEMA предполагает^[4] переход на использование 4-килобайтных блоков на шинах данных, но на февраль 2012 нет массового производства таких дисков.

Advanced Format поддерживается Windows Vista и более поздними версиями Windows, а также современными дистрибутивами Linux^[5] и Mac OS X. Поддержка Advanced Format заключается в оптимизации доступа 4-килобайтными блоками на правильных границах и разбиении диска на границах не менее 4КБ (Vista, современный Linux - не менее 1МБ^[6]).

При использовании накопителя с технологией Advanced Format в операционной системе Windows XP и более ранних происходит резкое снижение быстродействия (скорости чтения и записи составляют несколько мегабайт в секунду)^[7] по причине несоответствия (сдвига) программных кластеров и физических секторов на диске, в результате которого один кластер перекрывает два сектора, что приводит к удвоению числа операций чтений/записи и, в итоге, не только к замедлению работы, но и к повышенному износу жесткого диска. Это вызвано тем, что первый раздел диска по умолчанию начинается с сектора 63, то есть не кратного 8^[8]. Для решения этой проблемы компания Western Digital выпустила специальную утилиту "WD Align System Utility"^[9], которая сдвигает содержимое диска на 1 сектор. Альтернативно, технология Seagate SmartAlign, встроенная в диски Seagate, позволяет использовать Advanced Format без применения специального программного обеспечения.^[10]. Western Digital также позволяет изменять физическое смещение блоков переключателем на диске, однако в некоторых реализациях это имеет проблемы с коррекцией количества доступных блоков^[3].

Существуют также специальные утилиты сторонних производителей, например, Paragon Alignment Tool, которые позволяют выравнивать разделы дисков и повышать их производительность.

Эмуляция 512-байтного сектора устройства

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Физический сектор 1								Физический сектор 2

Примечания

1. ↑ Размеры кластеров NTFS для крупных томов. Архивировано из первоисточника 17 июня 2012.
2. ↑ WD переходит на новый формат, увеличивающий емкость HDD на 7-11%. Архивировано из первоисточника 17 июня 2012.
3. ↑ ^{1 2} диски с 4K блоками. Архивировано из первоисточника 17 июня 2012.
4. ↑ The Advent of Advanced Format. Архивировано из первоисточника 18 июня 2012.
5. ↑ http://wdc.custhelp.com/cgi-bin/wdc.cfg/php/enduser/std_adp.php?p_faqid=5655 How to install a WD Advanced Format Drive on a non-Windows Operating System]  (англ.)
6. ↑ fdisk update.
7. ↑ Windows XP will Have Issues with Advanced Format HDD’s  (англ.)
8. ↑ HDD Advanced Format - Конференция iXBT.com.
9. ↑ WD Align System Utility
10. ↑ http://www.seagate.com/docs/pdf/ru-RU/whitepaper/mb6101_smartalign_technology_faq.pdf Технология SmartAlign Вопросы и ответы

Ссылки

• О технологии Advanced Format на официальном сайте WD с описанием как устанавливать диск в Windows XP и во внешние USB контейнеры
• Технология Advanced Format. Справочный документ
• Western Digital’s Advanced Format: The 4K Sector Transition Begins  (англ.)
• How to install a WD Advanced Format Drive on a non-Windows Operating System  (англ.)
• DjFedos FAQ по WD Advanced Format. Upgrade (еженедельник) (11 мая 2010 г., № 18 (470)). — Статья в журнале, с. 26—27. Архивировано из первоисточника 20 апреля 2012. Проверено 12 мая 2010 г..