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Formato avanzado (AF)
Formato avanzado logo.png
Logotipo de formato avanzado 512e
Estándar de generación uno
4096 (4  KB ) bytes por sector
Categorías de generación uno
512 emulación (512e)Sectores físicos de 4K en el medio de la unidad con configuración lógica de 512 bytes
4K nativo (4Kn)Sectores físicos de 4K en el medio de la unidad y configuración de 4K informada al host
Host compatible con 4K [1]Un sistema host que funciona igualmente bien con unidades de disco duro heredadas 512 y 512e
Año estándar completado
Marzo de 2010
Creado por
Comité del sector de datos largos de IDEMA, compuesto por Dell , Fujitsu (ahora Toshiba Storage Device Corporation), Hewlett-Packard , Hitachi Global Storage Technologies , IDEMA, LSI Corporation , Maxtor (ahora Seagate ), Microsoft , Phoenix Technologies , Samsung , Seagate Technology , Western Digital

El formato avanzado ( AF ) es cualquier formato de sector de disco utilizado para almacenar datos en discos magnéticos en unidades de disco duro (HDD) que superen los 512, 520 o 528 bytes por sector, como 4096, 4112, 4160 y 4224 bytes ( 4  KB ) sectores de una unidad de formato avanzado ( AFD ). Los sectores más grandes permiten la integración de algoritmos de corrección de errores más sólidos para mantener la integridad de los datos en densidades de almacenamiento más altas.

Historia [ editar ]

El uso de sectores de datos largos se sugirió en 1998 en un documento técnico publicado por el Consorcio Nacional de la Industria de Almacenamiento (NSIC) [2] que llama la atención sobre el conflicto entre los continuos aumentos en la densidad de área y el formato tradicional de 512 bytes por sector utilizado. en unidades de disco duro. [3] Sin avances revolucionarios en las tecnologías de los sistemas de grabación magnética, las densidades de área y con ellas las capacidades de almacenamiento, se proyectaba que las unidades de disco duro se estancarían.

La organización comercial de la industria del almacenamiento, International Disk Drive Equipment and Materials Association (IDEMA), respondió organizando el Comité del sector de datos largos de IDEMA en 2000, donde IDEMA y los principales proveedores de hardware y software colaboraron en la definición y desarrollo de estándares que rigen los sectores de datos largos incluidos los métodos mediante los cuales se admitiría la compatibilidad con componentes informáticos heredados. [3] En agosto de 2005, Seagate envió pruebas de manejo con 1K sectores físicos a socios de la industria para realizar pruebas. [4] : Figura 3En 2010, se completaron los estándares de la industria para la primera generación oficial de sectores de datos largos con una configuración de 4096 bytes por sector, o 4K. Todos los fabricantes de discos duros se comprometieron a enviar nuevas plataformas de discos duros para productos de escritorio y portátiles con el formato del sector de formato avanzado para enero de 2011. [4] [5]

El formato avanzado se acuñó para cubrir lo que se esperaba que se convirtieran en varias generaciones de tecnologías del sector de datos largos, y su logotipo se creó para distinguir las unidades de disco duro basadas en el sector de datos largos de las que utilizan las versiones 512, 520 o 528 heredadas. sectores de bytes. [6] [ verificación fallida ]

Resumen [ editar ]

Comparación de formatos de sector de 512 y 4096 bytes [7]
DescripciónSector de 512 bytesSector de 4096 bytes
Espacio, sincronización, marca de dirección15 bytes
Datos del usuario512 bytes4096 bytes
Código de corrección de errores50 bytes100 bytes
Total577 octetos4211 bytes
Eficiencia88,7%97,3%
Tamaño de sector de dispositivo emulado de 512 bytes
0123456789101112131415
Sector físico 1Sector físico 2

El formato avanzado de primera generación, tecnología de sector 4K, utiliza los medios de la superficie de almacenamiento de manera más eficiente al combinar datos que se habrían almacenado en ocho sectores de 512 bytes en un solo sector de 4096 bytes (4 KB) de longitud. Los elementos de diseño clave de la arquitectura de sector tradicional de 512 bytes se mantienen, específicamente, las marcas de identificación y sincronización al principio y el área de codificación de corrección de errores (ECC) al final del sector. Entre el encabezado de sector y las áreas ECC, se combinan ocho sectores de 512 bytes, lo que elimina la necesidad de áreas de encabezado redundantes entre cada fragmento individual de datos de 512 bytes. El Long Data Sector Committee seleccionó la longitud de bloque 4K para el estándar AF de primera generación por varias razones, incluida su correspondencia con el tamaño de la paginación.utilizado por los procesadores y algunos sistemas operativos, así como su correlación con el tamaño de las transacciones estándar en los sistemas de bases de datos relacionales . [8]

Las ganancias de eficiencia de formato que resultan de la estructura del sector 4K varían del 7 al 11 por ciento en el espacio físico del disco. [9] El formato 4K proporciona suficiente espacio para expandir el campo ECC de 50 a 100 bytes para acomodar nuevos algoritmos ECC. La cobertura ECC mejorada mejora la capacidad de detectar y corregir errores de datos procesados ​​más allá de la longitud de defecto de 50 bytes asociada con el formato heredado del sector de 512 bytes. [10] El estándar de formato avanzado emplea la misma configuración de brecha , sincronización y marca de dirección que el diseño de sector tradicional de 512 bytes, pero combina ocho sectores de 512 bytes en un campo de datos. [11]

Eficiencia de formato de la unidad de disco duro con tecnología Advanced Format 4K y ECC distribuida

Con una gran cantidad de unidades de disco duro heredadas basadas en sectores de 512 bytes enviadas hasta mediados de 2010, muchos sistemas, programas y aplicaciones que acceden a la unidad de disco duro están diseñados según la convención de 512 bytes por sector. La participación temprana con el Comité del sector de datos largos brindó la oportunidad a los proveedores de componentes y software de prepararse para la transición al formato avanzado.

Por ejemplo, Windows Vista , Windows 7 , Windows Server 2008 y Windows Server 2008 R2 (con ciertas revisiones instaladas) admiten unidades de formato 512e (pero no 4Kn ), [12] al igual que las versiones contemporáneas de FreeBSD [13] [14] [ 15] y Linux . [16] [17] Mac OS X Tiger y posteriores pueden usar unidades de formato avanzado [18] y OS X Mountain Lion 10.8.2 también admite cifrarlas. Windows 8 y Windows Server 2012también es compatible con el formato avanzado de 4Kn. [12] Oracle Solaris 10 y 11 son compatibles con unidades de disco duro 4Kn y 512e para sistemas de archivos ZFS no root, mientras que la versión 11.1 proporciona compatibilidad con la instalación y el arranque para dispositivos 512e. [19]

Categorías [ editar ]

Entre las iniciativas de formato avanzado emprendidas por el Comité del sector de datos largos, también se abordaron los métodos para mantener la compatibilidad con versiones anteriores de las soluciones informáticas heredadas. Para ello, se crearon varias categorías de dispositivos de formato avanzado.

512 emulación (512e) [ editar ]

Muchos componentes de hardware y software de la computadora host asumen que el disco duro está configurado alrededor de los límites del sector de 512 bytes. Esto incluye una amplia gama de elementos que incluyen conjuntos de chips , sistemas operativos , motores de bases de datos , herramientas de creación de imágenes y particiones de discos duros , utilidades de respaldo y sistemas de archivos, así como una pequeña fracción de otras aplicaciones de software.. Para mantener la compatibilidad con los componentes informáticos heredados, muchos proveedores de unidades de disco duro admiten las tecnologías de formato avanzado en los medios de grabación junto con el firmware de conversión de 512 bytes. Los discos duros configurados con sectores físicos de 4096 bytes con firmware de 512 bytes se denominan unidades de emulación de formato avanzado 512e o 512.

Áreas potenciales que utilizan código basado en 512 bytes

La traducción del formato físico de 4096 bytes a un incremento virtual de 512 bytes es transparente para la entidad que accede a la unidad de disco duro. Los comandos de lectura y escritura se envían a las unidades de formato avanzado en el mismo formato que las unidades heredadas. Sin embargo, durante el proceso de lectura, el disco duro de formato avanzado carga todo el sector de 4096 bytes que contiene los datos solicitados de 512 bytes en la memoria ubicada en el disco. El firmware de emulación extrae y vuelve a formatear los datos específicos en un fragmento de 512 bytes antes de enviar los datos al host. Por lo general, todo el proceso se produce con poca o ninguna degradación del rendimiento.

El proceso de traducción es más complicado cuando se escriben datos que no son múltiplos de 4K o que no están alineados con un límite de 4K. En estos casos, el disco duro debe leer todo el sector de 4096 bytes que contiene los datos de destino en la memoria interna, integrar los nuevos datos en los datos previamente existentes y luego reescribir todo el sector de 4096 bytes en el soporte del disco. Esta operación, conocida como lectura-modificación-escritura (RMW), puede requerir una revolución adicional de los discos magnéticos, lo que resulta en un impacto perceptible en el rendimiento del usuario del sistema. El análisis de rendimiento realizado por IDEMA y los proveedores de discos duros indica que aproximadamente del cinco al diez por ciento de todas las operaciones de escritura en un entorno de usuario de PC empresarial típico pueden estar desalineadas y se puede incurrir en una penalización de rendimiento de RMW. [20][21]

Al utilizar unidades de formato avanzado con sistemas operativos heredados, es importante realinear la unidad de disco con el software proporcionado por el fabricante del disco duro. La realineación del disco es necesaria para evitar una condición de degradación del rendimiento conocida como agrupación a ambos lados del clúster, donde una partición desplazada hace que los clústeres del sistema de archivos abarquen sectores parciales del disco físico. Dado que la alineación de clúster a sector se determina al crear particiones de disco duro, el software de realineación se utiliza después de particionar el disco. Esto puede ayudar a reducir la cantidad de escrituras no alineadas generadas por el ecosistema informático. Otras actividades para preparar las aplicaciones para la transición a tecnologías de formato avanzado fueron encabezadas por el Comité de Tecnología de Formato Avanzado (anteriormenteComité del Sector de Datos Largos ) [22] [23] y por los fabricantes de unidades de disco duro. [24] [25] [26]

4K nativo (4Kn) [ editar ]

Logotipo nativo 4K de formato avanzado

Para las unidades de disco duro que funcionan en el modo nativo 4K , no hay una capa de emulación en su lugar, y el medio de disco expone directamente su tamaño de sector físico de 4096, 4112, 4160 o 4224 bytes al firmware del sistema y al sistema operativo. De esa manera, la organización de los sectores lógicos visibles externamente de las unidades nativas 4K se asigna directamente a la organización de los sectores físicos internos. Desde abril de 2014, las unidades de disco duro nativas 4K de clase empresarial están disponibles en el mercado. [27] [28]

La disponibilidad del soporte para sectores lógicos de 4 KB dentro de los sistemas operativos difiere entre sus tipos, proveedores y versiones. [12] Por ejemplo, Microsoft Windows es compatible con 4K unidades nativas desde Windows 8 y Windows Server 2012 (ambos publicados en 2012), [29] y Linux soporta 4K unidades nativas ya que el núcleo de Linux versión 2.6.31 y util-linux-ng versión 2.17 (lanzado en 2009 y 2010, respectivamente). [30] [31]

La versión en color del logotipo que indica una unidad nativa de 4K es algo diferente del logotipo de 512e, con cuatro esquinas redondeadas, un fondo azul y el texto "4Kn" en el centro del logotipo. [32]

Ver también [ editar ]

  • Alineación de partición

Referencias [ editar ]

  1. ^ "Definiciones de formato avanzado, abreviaturas y convenciones" . IDEMA. Archivado desde el original el 16 de marzo de 2012 . Consultado el 13 de marzo de 2012 .
  2. ^ "Inicio-INSIC | Consorcio de la industria de almacenamiento de información" . INSIC. Archivado desde el original el 12 de marzo de 2014 . Consultado el 12 de marzo de 2014 .
  3. ^ a b "El advenimiento del formato avanzado" . IDEMA. Archivado desde el original el 17 de junio de 2012 . Consultado el 18 de noviembre de 2013 .
  4. ^ a b "Transición a discos duros de sector de formato avanzado 4K" . Seagate. Archivado desde el original el 20 de diciembre de 2014 . Consultado el 15 de diciembre de 2014 .
  5. ^ "Formato avanzado - la migración a sectores de 4K" . Tecnología Seagate. Archivado desde el original el 19 de mayo de 2011 . Consultado el 27 de junio de 2011 .
  6. ^ Martin K. Petersen (30 de agosto de 2008). "Integridad de datos de Linux" (PDF) . Oracle Corporation . pag. 7. Archivado (PDF) desde el original el 9 de enero de 2015 . Consultado el 14 de diciembre de 2020 . La mayoría de las unidades de disco utilizan sectores de 512 bytes. Las unidades [...] Enterprise (Parallel SCSI / SAS / FC) admiten sectores "gordos" de 520/528 bytes.
  7. ^ Mueller, Scott (2013). Actualización y reparación de PC (21ª edición) . Que Publishing. págs. 472–473. ISBN 0789750007.
  8. ^ Smith, Ryan (18 de diciembre de 2009). "Formato avanzado de Western Digital: comienza la transición del sector 4K" . www.anandtech.com . Archivado desde el original el 18 de diciembre de 2009 . Consultado el 14 de diciembre de 2020 .
  9. ^ Swinburne, Richard (1 de abril de 2010). "Los hechos: discos duros de formato avanzado 4K" . bit-tech.net . Archivado desde el original el 6 de marzo de 2012 . Consultado el 13 de marzo de 2012 .
  10. ^ Hassner, Martin; Grochowski, Ed (31 de mayo de 2005). Estándar de formato de datos HDD de 4K Byte-Sector . Conferencia de ingeniería de hardware de Windows. Archivado desde el original el 28 de marzo de 2012 . Consultado el 13 de marzo de 2012 .
  11. ^ Curtis E. Stevens (2011). "Formato avanzado en infraestructuras heredadas: más transparente que disruptivo" (PDF) . idema.org. Archivado (PDF) desde el original el 5 de noviembre de 2013 . Consultado el 5 de noviembre de 2013 .
  12. ^ a b c "Actualización de compatibilidad de disco de formato avanzado (4K) (Windows)" . 28 de noviembre de 2012. Archivado desde el original el 11 de enero de 2013 . Consultado el 3 de enero de 2013 .
  13. ^ "La flecha del tiempo - FreeBSD en unidades de sector 4K" . Ivoras.net. Archivado desde el original el 16 de marzo de 2014 . Consultado el 12 de marzo de 2014 .
  14. ^ "2.7. Asignación de espacio en disco" . Freebsd.org. Archivado desde el original el 20 de marzo de 2014 . Consultado el 12 de marzo de 2014 .
  15. ^ "Configuración de disco en FreeBSD" . Wonkity.com. 2013-06-24. Archivado desde el original el 12 de julio de 2014 . Consultado el 12 de marzo de 2014 .
  16. ↑ Jonathan Corbet (9 de marzo de 2010). "Unidades de sector 4K y Linux" . LWN.net . Archivado desde el original el 4 de octubre de 2013 . Consultado el 4 de octubre de 2013 .
  17. ↑ Martin K. Petersen (24 de noviembre de 2009). "Topología de almacenamiento de Linux y características avanzadas" (PDF) . Oracle Corporation . Archivado (PDF) desde el original el 5 de octubre de 2013 . Consultado el 4 de octubre de 2013 .
  18. ^ "Cómo instalar una unidad de formato avanzado WD en un sistema operativo que no sea Windows" . 19 de enero de 2012. Archivado desde el original el 27 de mayo de 2014 . Consultado el 12 de abril de 2013 .
  19. ^ "Administración de Oracle Solaris 11.1: dispositivos y sistemas de archivos" . Oracle Corporation . Archivado desde el original el 6 de marzo de 2014 . Consultado el 6 de marzo de 2014 .
  20. ^ Michael E. Fitzpatrick. "Unidades de disco de sector 4K: transición hacia el futuro con tecnologías de formato avanzado" (PDF) . Toshiba. Archivado (PDF) desde el original el 6 de octubre de 2014 . Consultado el 24 de octubre de 2013 .
  21. ↑ Goldwyn Rodrigues (11 de marzo de 2009). "Sectores de disco Linux y 4K" . LWN.net . Archivado desde el original el 5 de octubre de 2013 . Consultado el 24 de octubre de 2013 .
  22. ^ "Acerca del Comité de tecnología de formato avanzado (anteriormente Comité SUD)" . www.idema.org . Archivado desde el original el 30 de marzo de 2016 . Consultado el 14 de diciembre de 2020 .
  23. ^ "Actualización del sector de datos 4kB - Comité técnico de IDEMA 4kB" (PDF) . www.snia.org . Septiembre de 2008. Archivado (PDF) desde el original el 11 de agosto de 2016 . Consultado el 14 de diciembre de 2020 .
  24. ^ "Tecnología SmartAlign ™ para discos duros de formato avanzado" (PDF) . www.seagate.com . 2010. Archivado (PDF) desde el original el 29 de noviembre de 2010 . Consultado el 14 de diciembre de 2020 .
  25. ^ "Descargue la herramienta de alineación de Hitachi" . www.hitachigst.com . 2010. Archivado desde el original el 23 de junio de 2011 . Consultado el 14 de diciembre de 2020 .
  26. ^ "Software de formato avanzado" . www.wdc.com . 2011. Archivado desde el original el 29 de diciembre de 2011 . Consultado el 14 de diciembre de 2020 .
  27. ^ "Hoja de datos de Enterprise Capacity 3.5 HDD" (PDF) . Tecnología Seagate . 23 de abril de 2014. p. 2. Archivado (PDF) desde el original el 12 de agosto de 2014 . Consultado el 10 de agosto de 2014 .
  28. ^ "Hoja de especificaciones de distribución de WD Re Datacenter" (PDF) . Western Digital . 21 de enero de 2016. p. 2. Archivado (PDF) desde el original el 6 de septiembre de 2015 . Consultado el 14 de febrero de 2016 .
  29. ^ "Política de soporte de Microsoft para discos duros del sector 4K en Windows" . Microsoft . Archivado desde el original el 23 de agosto de 2011 . Consultado el 24 de octubre de 2013 .
  30. ^ "Linux kernel 2.6.31, sección 11. Bloque" . kernelnewbies.org . 9 de septiembre de 2009. Archivado desde el original el 5 de noviembre de 2015 . Consultado el 10 de octubre de 2015 .
  31. ^ "Notas de la versión de util-linux-ng 2.17" . kernel.org . 8 de enero de 2010. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 10 de octubre de 2015 .
  32. ^ "Descripción general del logotipo de formato avanzado" . IDEMA. Archivado desde el original el 19 de octubre de 2013 . Consultado el 10 de enero de 2014 .

Enlaces externos [ editar ]

  • IDEMA: Tecnología de formato avanzado Archivado el 29 de septiembre de 2011 en la Wayback Machine.
  • Coughlin Associates: alinearse con el futuro del almacenamiento
  • Western Digital: Informe técnico sobre tecnología de formato avanzado
  • Tecnologías de almacenamiento global de Hitachi: Resumen de tecnología de formato avanzado
  • The Tech Report: Western Digital lleva el formato avanzado a Caviar Green
  • Dell: Soporte: Soporte de imagen del sistema para discos duros de formato avanzado en computadoras portátiles y de escritorio Dell Business Client