隨著人們對更高的存儲面密度需求的不斷增加,介質(zhì)格式化效率的提高變得越來越重要。
提高介質(zhì)容量的方法有三種:
1. 采用高級格式化提高數(shù)位密度
2. 增加每英寸內(nèi)磁道的數(shù)量
3. 增加盤面數(shù)
數(shù)位密度的提高有利于獲得最佳的結(jié)果。提高數(shù)位密度的優(yōu)點是,介質(zhì)上每個磁道和盤面的數(shù)位密度均會有所增加。每個磁道由多個扇面組成。目前,介質(zhì)上
的用戶數(shù)據(jù)存儲在 512 字節(jié)的扇區(qū)上。通過改變介質(zhì)上扇區(qū)的大小,數(shù)據(jù)存儲行業(yè)已將這種傳統(tǒng)架構(gòu)的數(shù)據(jù)容量從 512 字節(jié)提升至 4,096 字節(jié)。
每個扇區(qū)均存有間隙、Sync/DAM (導入)和錯誤校正信息。傳統(tǒng)架構(gòu)處理 ECC (錯誤校正代碼)的效率非常低。需要很大的消耗才能支持多個區(qū)塊的 ECC。
圖 1 傳統(tǒng)架構(gòu)
采用高級格式化技術(shù),我們可以刪除 Sync/DAM 區(qū)塊、扇區(qū)間的間隙和 8 個獨立的 ECC 塊,進而獲得大約 7-11% 的硬盤空間。高級格式化介質(zhì)還可通過使用更長的 ECC 代碼字提供更有效的錯誤校正方法,使數(shù)據(jù)的完整性得到提升。
圖 2 高級格式化架構(gòu)
許多硬盤接口技術(shù)已能夠支持更大的扇區(qū)容量。 然而,30 年來人們都是以 512 字節(jié)扇區(qū)為標準。因此,計算機系統(tǒng) (例如個人計算機、服務器、DVR、PSP和蜂窩電話)的許多地方已變得沒有彈性,只能與512 字節(jié)的扇區(qū)搭配使用。為了保持與這些設(shè)備的兼容性,高級格式化介質(zhì)在硬盤接口處保留 512 字節(jié)扇區(qū)來模擬 512 字節(jié)設(shè)備。
圖 3
高級格式化硬盤使用高級格式化介質(zhì)。高級格式化介質(zhì)擁有高級格式化扇區(qū),每個 4,096 字節(jié)物理扇區(qū)由8 個 512 字節(jié)的邏輯扇區(qū)組成。
圖 4 512 字節(jié)模擬設(shè)備扇區(qū)大小