4KB Festplatten (HDD), welche Vorteile oder gar Nachteile?

[chris-22]

Hallo,

diese 4KB Festplatten sollen ja günstiger herzustellen sein, die Fehlerkorrektur soll einfacher zu implementieren sein und überhaupt sollen erst damit größere Festplatten herstellbar sein.

Schön für die Hersteller, aber was bringt es dem Anwender? Sind die 4KB Platten schneller oder zuverlässiger unter Windows 7? Haben sie sonstige Vorteile oder gar Nachteile?

MfG
Chris

 

[novle]

AW: 4k Festplatten (HDD), welche Vorteile oder gar Nachteile?

öhm das thema war vor 3 jahren aktuell

 

[chris-22]

Mag sein, nur gibt es keine 4KB Festplatte mit längerer Garantie (5 Jahre), das bleibt den alten 0,5KB Festplatten vorbehalten.

Daher frage ich nach den Vorteilen von 4KB Platten.

MfG
Chris

 

[DunklerRabe]

Schön für die Hersteller, aber was bringt es dem Anwender?

Einfachere Adressierung, das ist ja auch der Hauptgrund warum das eingeführt wurde. Das ist natürlich nicht was der Anwender unmittelbar selbst macht.

Sind die 4KB Platten schneller oder zuverlässiger unter Windows 7?

Nein, 4K Sektoren haben nichts mit Performancesteigerung oder erhöhter Zuverlässigkeit zu tun.

Haben sie sonstige Vorteile oder gar Nachteile?

Manche, vorallem ältere, Controller kommen mit der 4K Adressierung nicht klar.

Mag sein, nur gibt es keine 4KB Festplatte mit längerer Garantie (5 Jahre), das bleibt den alten 0,5KB Festplatten vorbehalten.

Stimmt nicht, es gibt auch 4K Platten mit 5 Jahren Garantie.

 

[Holt]

Einfachere Adressierung, das ist ja auch der Hauptgrund warum das eingeführt wurde. Das ist natürlich nicht was der Anwender unmittelbar selbst macht.

Das stimmt ja nur halb, die 4k Sektoren wurden aus zwei Gründen eingeführt: Man kann mit 512Byte Sektoren die Platten über 2.2TB nicht mehr normal adressieren und man bekommt etwa 11% mehr Daten auf die gleiche Fläche.

Der Nachteile entstehen immer dann, wenn das Allignment nicht stimmt, was sich vor allem bei kurzen Zugriffen stark auswirkt. Wenn ein 4k Cluster des Filesystems nicht mit einem phys. 4k Sektor der Platte übereinstimmt, dann muss vor dem Schrieben des Sektors erst einmal der Inhalt der beiden phys. Sektoren gelesen werden, die Daten werden entsprechend geändert, neue Checksummen werden berechnet und erst bei der nächsten Umdrehung können die dann geschrieben werden. Stimmt das Allignment und werden die 4k des Sektors am Stück geschrieben, so geht das mit nur einer Umdrehung.

Durch die höhere Datendichte sind die 4k Platten minimal schneller, was aber kaum spürbar ist. Da man aber praktisch keine Wahl hat, weil es eben bei neuen HDDs von jedem Hersteller nur einen Typ (entweder mit 512Byte oder 4k Sektoren) gibt, kann man es sich nicht aussuchen. Wer auf das Allignment achtet, der hat eigentlich nur bei sehr wenige Anwendungen wirklich noch Nachteile, wie etwa bei Datenbanken, die keine wirklich auf 4k ausgerichtete Schreibzugriffe machen. So etwa Oracle beim ReDo-log.

 

[Ernst@at]

Zum Thema allgemein: Platten mit 4K Sektoren(4Kn) gibt es noch nicht im Handel, bloss zu Testzwecken - was hier gemeint sein wird, ist die interne "Advanced Format" Aufzeichnung, die nach außen weitehin mit 512B Sektoren emuliert wird (512Be) - oder habe ich da was versäumt?

Einfachere Adressierung, das ist ja auch der Hauptgrund warum das eingeführt wurde. Das ist natürlich nicht was der Anwender unmittelbar selbst macht.

Die Adressierung per LBA bleibt doch die Gleiche. Eher die Emulation zurück auf 512B am Interface kann Probleme bei der Schreib-Performance machen, wenn nicht 4K aligned.

Stimmt das Allignment und werden die 4k des Sektors am Stück geschrieben, so geht das mit nur einer Umdrehung.

Hat man im Win8 schon abgestellt, dass Filesystemoperationen (Index, Dateieende) oft auch kürzer als 4K sind oder wartet man hier einfach auf die 4Kn Platten?

Nein, 4K Sektoren haben nichts mit Performancesteigerung oder erhöhter Zuverlässigkeit zu tun.

Durch die höhere Datendichte sind die 4k Platten minimal schneller, was aber kaum spürbar ist.

Wenn Holt weiter oben schreibt, dadurch 11% mehr Kapazität - dann ist die Übertragungsgeschwindigkeit natürlich auch 11% höher - oder?

Manche, vorallem ältere, Controller kommen mit der 4K Adressierung nicht klar.

Ich weiss jetzt nicht, was Du meinst. Normalen SATA-Controllern ist das herzlich egal, weil die die Befehle bloss an die Device weiterreichen und die den DMA-Transfer selbst erledigen.
Oder meinst Du Cache-Controller, welch dann natürlich den 8-fachen Speicherbedarf berücksichtigen müssen?
Fakt ist jedenfalls, dass bisher BIOS und Betriebssysteme mit der Berücksichtigung des erhöhten Platzbedarfs je Sektor zB beim Boot-Code nicht kompatibel waren.

Das stimmt ja nur halb, die 4k Sektoren wurden aus zwei Gründen eingeführt:

Hier blieb die verbesserte Fehlerkorrekturmöglichkeit unerwähnt (was etwas Anderes als die vom TE erwähnte "die Fehlerkorrektur soll einfacher zu implementieren sein" bedeutet)

 

[DunklerRabe]

Wenn Holt weiter oben schreibt, dadurch 11% mehr Kapazität - dann ist die Übertragungsgeschwindigkeit natürlich auch 11% höher - oder?

Naja, zunächst mal nicht zwangsläufig. Was ich aber vorrangig meinte war, dass das 4k Konstrukt nicht mit dem Ziel eingeführt wurde die Platten schneller zu machen.

Ich weiss jetzt nicht, was Du meinst.

Gemeint waren eher Raid-Controller

 

[novle]

Wenn Holt weiter oben schreibt, dadurch 11% mehr Kapazität - dann ist die Übertragungsgeschwindigkeit natürlich auch 11% höher - oder?

wenn du 10 % an gewicht abnimmst, bist du dann auch 10% schneller?
man kann faktoren nicht einfach linear setzen.

 

[Ernst@at]

Der Kapazitätsgewinn durch AF bezieht sich auf die erhöhte Datenmenge, die damit linear pro Spur aufgebracht werden kann.
Drehen sich somit statt 100% jetzt 111% Daten unter dem Lesekopf vorbei, dann wird die Lesegeschwindigkeit um 11% steigen - oder nicht?
Anders bei Erhöhung der Platterkapazität durch andere technologische Verbesserungen - da wird sowohl die Spurkapazität erhoht als auch Spurabstand/-breite verringert, womit die Lesegeschwindigkeit etwa mit ^0,5 steigt.
(Doppelte Platterkapazität=1,4-fache Geschwindigkeit*1,4-fache Spuranzahl)

Mit den erwähnten 11% wäre der Sprung von 500GB auf 667GB Platter alleine nicht möglich gewesen, daher war bei Einführung der AF-Modelle beides im Spiel

 

[novle]

es wurde bei 0,5k auf 4k sektoren nur die blockgröße verändert, die leseköpfe, spuren, platten sind theoretisch unverändert

Ergänzung (30. Dezember 2012)

Mit den erwähnten 11% wäre der Sprung von 500GB auf 667GB Platter alleine nicht möglich gewesen, daher war bei Einführung der AF-Modelle beides im Spiel

in dem fall werden die datenpakete dichter gepackt und können schneller gelesen werden (wenn alle anderen komponenten das beherrschen)

 

[Ernst@at]

Theoretisch wurde nur ein größeres physisches Blockformat gewählt, praktisch wurde das zusammen mit einer neuen Generation von Köpfen und Platter realisiert.

 

[Holt]

Eben und deswegen hat man ja auch keine Wahl. Man nimmt entweder eine ältere, die ist aber wohl sowieso langsamer oder eine neuere, die ist dann sowieso schneller und welchen Einfluss da die 4k Sektoren haben, spielt keine Rolle und kann auch nicht ermittelt werden. Alternativ für "ältere" und "neuere" kann man auch Hersteller A mit 4k Sektoren oder Hersteller B der noch HDDs mit 512Byte Sektoren anbietet, einsetzen. Auch da kann man die Unterschiede nicht auf die Sektorgröße zurückführen.

Bei der SW gibt es da übrigens noch einiges an Optimierungsbedarf, wie man hier am Beispiel von Oracle sieht und das ist nun wirklich keine billige Software oder eine, bei der es auf Performance nicht ankäme oder der Hersteller nicht die Resource dafür hätte.

 

[etheReal]

Schön für die Hersteller, aber was bringt es dem Anwender?

Ich glaube, man kann zusammenfassend sagen: nichts!
Aber bei richtigem Alignment hat man auch keine Nachteile davon, und man wird neuere Platten nicht mehr anders bekommen, also kann es dem Anwender auch egal sein!

 

[Ernst@at]

Ich glaube, man kann zusammenfassend sagen: nichts!

Dann hast Du hier nicht alles gelesen. Was bringt es dem Anwender also wirklich?
- 11% höhere Übertragungsrate
- verbesserte Fehlerkorrektur
- die Festplattenhersteller werkeln schon seit gut 10 Jahren daran, den bisherigen Standard der Sektorsize 512B auf 4K anzuheben, die nächste Plattengeneration wird auch nach außen, dem System gegenüber, 4K Sektoren als kleinste adressierbare Einheit darstellen. Das ist in Zeiten von TB-Plattengrößen schon längst überfällig, und zuerst muss dieses Format auch physisch realisiert sein.