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Generationswechsel: Festplatten mit 4K-Sektoren sind im Kommen - Größere Sektoren, mehr Kapazität, neue Probleme

17:00 - 18/02/2010

Samsung hat ein paar Festplatten im Programm, die eine Sektorengröße von mehr als den üblichen 512 Bytes verwenden, so z.B. die Spinpoint M7E und die tragbare S1 Mini. Allerdings hat Western Digital mit der EARS-Serie eine neue Produktlinie auf den Markt gebracht, mithilfe derer eine Sektorengröße von 4 KB eine größere Verbreitung erfahren soll. Der Hauptgrund für diesen Schritt ist die Steigerung der Netto-Speicherkapazität, da durch die höhere Sektorengröße weniger ECC-Informationen vorliegen müssen. Wir haben einen Blick auf die Western Digital Caviar Green 1 TB (WD10EARS) und die neue Technologie geworfen.

Advanced Format

Hierbei handelt es sich um einen spezifischen Begriff von Western Digital. Das Unternehmen bezeichnet seine neuesten 4K-Produkte als Advanced Format-Laufwerke bei denen die Größe der Sektoren von 512 Bytes auf 4 KB erweitert wurden. Der Hauptgrund ist die Steigerung der Kapazität, wobei die Umsetzung alles andere als gewöhnlich ist.

Festplatten – Die Grundlagen

Festplatten bestehen aus einer oder mehreren sich drehenden Scheiben mit einer magnetischen Oberfläche (Platter). Ähnlich der Nadel eines Schallplattenspielers kümmern sich sogenannte Heads um das Lesen bzw. Schreiben auf der Oberfläche, wobei diese Heads auf beiden Seiten eines Platters zur Verfügung stehen. Die Oberfläche jedes Platters ist in konzentrischen Spuren organisiert. Jede Spur besteht aus diversen Sektoren (darum geht es im heutigen Artikel) und jeder Sektor enthält eine bestimmte Anzahl an Bits. Ob ein Bit den Wert 0 oder 1 hat, wird durch sein magnetisches Verhalten bestimmt. Alle neuen Festplatten basieren auf der sogenannten „Perpendicular Magnetic Recording“ Technologie (PMR), bei der die magnetische Anordnung vertikal verläuft und nicht mehr horizontal wie dies bei Laufwerken älterer Generation noch der Fall war. Durch die Senkrechtaufzeichnung der PMR-Technologie wird auch eine deutlich höhere Datendichte ermöglicht, die wiederum in Gbits pro in² (Quadratzoll) ausgedrückt wird.

Methoden zur Steigerung der Kapazität

Normalerweise lässt sich Speicherkapazität durch die Steigerung der Speicherdichte erhöhen. Während Gbit pro Quadratzoll die technisch korrekte Beschreibung der Speicherdichte ist, ist es ebenfalls üblich von Kapazitäten pro Platter zu reden. 3,5-Zoll-Festplatten bieten eine Speicherkapazität von 500 GB pro Platter basierend auf den traditionellen 512 Byte-Sektoren. 2,5-Zoll-Notebook-Festplatten liegen noch immer bei 320 GB pro Platter – höhere Kapazitäten folgen demnächst. Zu diesem Zeitpunkt wird klar, dass eine größere Anzahl an Plattern auch zu einer höheren Gesamtkapazität führt. Allerdings steigt dadurch neben den Kosten auch die Anzahl sich bewegender Komponenten.

Große Sektoren bedeuten weniger Overhead

Eine höhere Sektorengröße führt zu einer höheren Netto-Kapazität, weil dadurch die Menge der ECC-Daten und somit der Abstand zwischen den Sektoren geringer wird. Laut WD führt der Schritt von 512 Bytes auf 4 KB zu einem Anstieg der Netto-Kapazität zwischen 7% und 11%. Die ECC-Effizienz dürfte ebenfalls zunehmen, da ein langer ECC-Code weniger Berechnungen erfordert als zahlreiche kleine Stückchen. Allerdings gibt es ein paar Dinge, über die sich Anwender im Klaren sein sollten.

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