Microsoft habla de que Windows 8 es compatible con discos duros de gran capacidad, sectores de 4KB

Aunque el avance de la tecnología de almacenamiento en disco duro es cada vez más lento, el aumento de la capacidad no se puede detener. IDC pronosticó recientemente que la capacidad de un solo disco duro alcanzará los 8 TB en 2015 (2 TB para la capacidad de un solo disco), que es más del doble del tamaño actual.

Debido a fallas en el diseño de hardware y software, los discos duros de gran capacidad han causado problemas muchas veces en la historia. Recientemente, el problema de la capacidad del disco duro apareció en 2.2TB, por lo que al desarrollar Windows 8, Microsoft lo consideró completamente. El problema de soporte completo para discos duros de gran capacidad, así como el nuevo formato de sector de 4KB. El método de direccionamiento duro

método de direccionamiento utilizado fue inicialmente el disco cilindro /cabeza /sector (el CHS), se determina mediante un cilindro de datos especificado, cabeza, sector, respectivamente La ubicación exacta del bloque, pero este método falla en la cara de un disco duro de 137GB de capacidad.

En lugar de direccionamiento de bloques lógicos (LBA), la geometría discreta ya no se usa para especificar sectores, pero los números de sector se usan para representar bloques de datos específicos. Cada sector tiene un tamaño predefinido (anteriormente 512 bytes), numerado secuencialmente a partir de 0, y el máximo es la capacidad total dividida por el tamaño del sector.

Mecanismo de partición del disco

El método de direccionamiento LBA teóricamente admite capacidades de disco duro muy grandes, pero en realidad el número de sectores también está sujeto al mecanismo de partición del disco.

El concepto de partición de disco se remonta a principios de la década de 1980 cuando los administradores del sistema inventaron los datos para la conveniencia de utilizar diferentes sistemas de archivos. La tabla de partición del Registro de arranque maestro (MBR) admite información de hasta 32 bits, que se convierte en una cantidad de bytes de 2 a la potencia 32, que es aproximadamente de 2,2 TB.

Puede despreciar su "falta de visión", pero a los ojos de las personas hace 30 años, 2.2TB es un número astronómico casi inalcanzable, sabiendo que el disco duro civil más grande en ese momento era 5MB, y el precio es de más de $ 1,500.

De hecho, solo en la década de 1990, las personas se dieron cuenta del problema de la limitación de capacidad de 2.2 TB. Por esta razón, muchas empresas han desarrollado conjuntamente un mecanismo de partición flexible. Esta es la tabla de particiones GUID, conocida como GPT. Y como parte de la especificación UEFI (Interfaz de firmware extensible unificada). GPT admite información de hasta 64 bits y la capacidad máxima teórica es de 9.4ZB, lo que equivale a 9400000000TB. También es un "número astronómico", pero tal vez un día se convierta en el segundo "2.2TB".

A partir de Windows Vista de 64 bits, Microsoft admite el arranque desde un disco duro particionado GPT, pero requiere que el firmware de la placa base sea UEFI, no un BIOS heredado.

Firmware en PC: BIOS, UEFI

El significado de BIOS significa su propósito: sistema básico de entrada y salida. Apareció cuando se inventó la PC hace 30 años, pero sigue siendo el mismo hoy. UEFI se utiliza para reemplazar la BIOS, pero no se ha puesto en práctica durante mucho tiempo, hasta que las últimas plataformas de Intel y AMD comenzaron a extenderse.

UEFI ha considerado el soporte de particiones GUID para discos duros de supercapacidad desde su inicio, que es mucho más confiable que la forma de omitir el BIOS. A partir de Windows 8, Microsoft admitirá completamente el soporte UEFI y administrará discos duros grandes con firmware UEFI, tabla de particiones GTP y métodos de direccionamiento LBA.

A continuación se muestra la forma de instalar e iniciar el sistema operativo en el disco duro de 3TB mediante el método anterior.
4KB Sector Format

Todos los discos duros tienen algún tipo de información de corrección de errores y lógica incorporada para manejar automáticamente la relación señal /ruido (SNR) al leer discos de disco. A medida que aumenta la capacidad del disco duro, el bit de almacenamiento de datos se acerca más y más, y la SNR disminuye. Cada sector del disco duro tiene que almacenar más ECC (código de verificación de errores) para compensar el error de lectura. El espacio sectorial estrecho de bytes no es suficiente lentamente.

Por lo tanto, el fabricante del disco duro ha ampliado la capacidad del sector a 4 KB, denominado "formato avanzado" (AF), y ha utilizado el nuevo mecanismo de codificación ECC para corregir los errores de manera más eficiente, teniendo en cuenta el almacenamiento. También hay menos espacio, lo que equivale a ampliar la capacidad disponible. En la actualidad, Western Digital, Seagate y otros fabricantes de discos duros han popularizado gradualmente el formato de sector de 4KB.

El tamaño del sector se incrementa a 4 KB, y la actualización de los datos debe basarse en este tamaño, por lo que para lograr un direccionamiento lógico de bloques más pequeños, el disco duro debe realizar un trabajo adicional.

Como se muestra arriba, un sector físico de 4KB todavía se puede dividir en sectores lógicos de 512 bytes para el direccionamiento lógico. Para escribir un solo sector lógico de 512 bytes, el disco duro no puede simplemente escribir la cabeza en el sector físico de 4 KB. En su lugar, los datos de todo el sector físico deben leerse en el caché. Modifique el sector lógico de 512 bytes correspondiente y luego vuelva a escribir como un todo para sobrescribir el sector anterior. Esto se llama "lectura-modificación-escritura".

Un disco duro con esta capa de conversión intermedia se llama "4K con emulación de 512 bytes", se abrevia como 512e, y nadie se llama "4K Native", es decir, uno es analógico y el otro es nativo.

La lectura-modificación-escritura puede afectar el rendimiento real cuando se enfrentan con grandes cantidades de datos inconsistentes, porque Windows debe garantizar que la aplicación pueda extraer todo el sector físico de 4 KB, y la aplicación debe garantizar que I /La consistencia de O para reportar el tamaño del sector físico.

Después de conocer la versión anterior del formato avanzado, Windows 8 será el punto clave de diseño y será el primer sistema operativo que admita los formatos nativos 512e y 4K, incluidos :

- Mejore las API existentes e introduzca nuevas API para facilitar que las aplicaciones consulten el tamaño del sector físico de los discos duros;

- Mejore la identificación del sector de gran capacidad de los sistemas de archivos NTFS, Esto incluye asegurar los sectores subsiguientes apropiados cuando se escriben escrituras extendidas (cuando se escribe al final del archivo);

- El nuevo formato de archivo de la tecnología de virtualización Hyper-V VHDx también puede identificar grandes sectores, complete Compatibilidad con ambos formatos;

- Mejora el código de inicio de Windows para garantizar un inicio correcto en los discos duros nativos 4K.

Hay más trabajo en Windows 8 en silencio.