Trocha teorie o HDD
 [ Výběr HDD | Názory | Testy Barracudy IV | Test WDC | Rady | HomePage ]
 

A - problémové hranice zprovozňování velkých disků (upravováno 9/2002-1/2003) New
B - přenosové rychlosti

1. hranice - 512 MB
Je dána logickým adresováním prostoru na disku pomocí  CHS (Cylinder/Head/Sector). Protože dle formátu ATA bylo možné adresovat max 16 hlav, 64 sektorů a 1024 cylindrů; 16*64*1024*0,5/1024=512MB (512B na sektor a 1024 převádí KB na MB). Nedostatek CHS byl překonán nejdřív tzv. DiskManagery a od roku 1994 je zajištěn BIOSem.

2. hranice - 2 a 4 GB (dle operačního systému) [omezení FAT16]
Problém je (kromě obligátního starého BIOSu) v tom, že  starý dobrý DOS a Win 3.1x a Win95 (do verze OSR1) podporují jen FAT16, která umí spravovat jen 2^16, tj. 65 536 alokačních jednotek (clustrů). Jestliže tyto OS umí spravovat jen 32kB veliké clustery, tak 32x65536=2GB. Windows NT a 2000 umožňují na FAT16 použít 64kB clustery, to odpovídá přibližně 4GB. Řešením je rozdělit disk na více menších logických jednotek nebo přejít na FAT32.

3. hranice - 8 GB
Problém opět v BIOSu a adresování. Uměl pro CHS maximálně nastavit 1024 cylindrů, 256 hlav a 63 sektorů. Takže 1024*256*63*512B=8GB. 32bitové operační systémy obcházejí 16bitový ROM BIOSu a komunikují přímo s řadičem disku. Umí to W98, Windows NT SP3 a výš, W2000, WXP.

4. hranice - 32GB [Windows]
Hranice je dána OS, Windows neumí vytvořit partition větší než32GB, takže musíte disk rozdělit. Takže problém není ani tak ve FAT32 jako v OS. Dle specifikace FAT32 je maximální partition 2TB a maximální velikost souboru 4GB.

MS-DOS, původní verze Microsoft Windows 95, a Microsoft Windows NT 4.0 (a starší) neumí pracovat se svazky ve formátu FAT32 a nemohou z nich ani nastartovat (nabootovat). Systém Windows NT neumí FAT32 vůbec a Windows 2000 neumí VYTVOŘIT FAT32 větší jak 32GB, ale je-li vytvořena jiným OS, tak umí větší používat.

Pod Windows 2000 a při instalaci Windows XP nemůžete naformátovat svazek větší než 32 GB, při použití FAT32. Windows 2000 FastFAT driver umí připojit (namontovat) a pracovat se svazky FAT32, které jsou větší než 32 GB, ale nelze je vytvořit nástrojem FORMAT.  

64 GB [FDISK pro W98]

Původní nástroj FDISK, kterým většinou disk rozdělujeme, má chybku a neumí pracovat s velkými disky (resp. blbě zobrazuje velikost)!! Umí nejvíce 64GB disky. O problému se píše třeba tady a řešením je stáhnutí patche. Bohužel to M$ nevyřešil tím, že by uvolnil nový FDISK, ale musíte ve fčních oknech spustit patch a pak použít aktualizovaný soubor nebo si vytvořit bootovací disketu. Opravený FDISK také najdete ve Windows ME nebo tady ;-)

5. hranice - 128 GB
Logické adresování LBA (Logical Block Addressing) používá pro sektory 28bit adresu. 2^28 sektorů při velikosti clusteru 512B; maximum je 128GB.
Je  to problém I pro operační systémy a HW. Windows 9x, NT takové disky snad ani nepodporují a na XP/2000 potřebujete patch!
1)Pro Win2K je info zde - http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;305098
2)Pro WinXP je info zde - http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;303013

 6. hranice - TB
Teoreticky FAT32 (od W95 OSR2 a výš) umí spravovat 2^32 clusterů. Pak by byla hranice použitelnosti až na 128 TB (2^32*32kB = 1.374389535 * 10^11 kB a pak dělíme 1024 na řád). Jenže efektivně se k adresaci používá jen 28bitů, takže lze spravovat jen 2^28*32kB = 8 TB. Windows 2000 neumí vytvořit FAT32 partition větší než 32GB, ale umí větší používat (pokud je vytvoříte v jiném OS). Takže problém není ani tak ve FAT32 jako v OS. Dle specifikace FAT32 je maximální partition 2TB a maximální velikost souboru 4GB.

7. hranice - PB (petabytes)
Ehm, zatím jen teoreticky - NTFS umí "jen" 2 na 64 clusterů... 536 870 912 PB (petabytes)

Za opravy a doplnění děkuji Paolovi. Přesto text není vyčerpávající protože stále narážím na nové problémy s velkými disky. Pište mi proto své zkušenosti a návody!

Rady jak hranici překonat

B - Přenosové režimy pro HDD

Jde o teoretické maximální přenosové rychlosti. PIO módy používaly staré disky a CD mechaniky. Dnes jižvšechny disky a snad i CD mechaniky podporují přímý přístup do paměti (DMA), což je rychlejší, protože to nezatěžuje procesor. /Bavíme se o IDE zařízeních, ne o dražších a výkonějších na rozhraní SCSI! - o těch jen trošičku ;-)/
 

Režim

Přenosová rychlost MB/s

PIO 0 (IDE-ATAPI)

3,3

PIO 1 (IDE-ATAPI)

5,22

PIO 2 (IDE-ATAPI)

8,33

PIO 3 (ATA2)

11,1

PIO 4 (ATA2)

16,6

DMA 0 (ATA2)

16,6

DMA 1

25

DMA 2 (U-ATA)

33,3

DMA 3 (U-ATA)

44,4

DMA 4 (U-ATA)

66,6

DMA 5 (ATA100)

100

?DMA6? (ATA133)

133

Serial ATA 1500 (1x)

150

Serial ATA 3000 (2x)

300 (tak v roce 2004-5)

Serial ATA 6000 (4x)

600 (kdovíkdy, 2007)

Zkratky: ATA - Advanced Technology Attachment, EIDE (Enhanced IDE = Fast ATA-2) přineslo možnost připojení až 4 zařízení. U-ATA, Ultra ATA = Ultra DMA..

Přenosovou rychlost musí podporovat jak řadič disků na desce (motherboardu), tak sasmotný disk. Všechny současné desky podporují protokol ATA66 (poslední čipset, který uměl jen ATA33 je BX čipset), většina i ATA100 a pár nejnovějších ATA133 (info k 7/2002). Nové disky podporují ATA66 I ATA100, poslední Maxtory i ATA133 (resp. ATA133 je z dílny Maxtoru). Faktem je, že zatímco mezi ATA33 a ATA66 je znatelný rozdíl, mezi ATA66 a dalšími takový rozdíl není. Každopádně potřebujete disk s 7200 rmp (otáčky za minutu), jinak protokol ATA66 je velké koryto na malý potůček - disk nestíhá dodat data. Vyrábí se i 10000 a15000rpm disky, ale jsou drahé, topí a často jen pro SCSI. Další veličinou je přístupová doba - musí být co nejmenší, nejlépe pod 8ms. Poslední veličinou ovlivňující výkon je cache disku, řádově v MB, minimem je 2MB, lepší je 8 MB (až 16MB u SCSI).

Každopádně výzvou standardu ATA je přicházející SerialATA - viz lákavé hodnoty přenosové rychlosti v tabulce. Navíc lepší kabeláž (tenoučká), žádné dipy (master/slave). Více info o SerialATA třeba v Computeru 5/02, 15-16/02, 11/03. Nicméně pořádný výkon si můžete dopřát již teď -pomocí rozhraní SCSI, kde se data řítí rychlostí 160MB/s (SCSI Ultra 160) nebo dokonce 320MB/s (SCSI Ultra 320).
Dále se na článku pracuje ... resp. nepracuje, ale chtěl bych ;-)

Off-topic:

Rychlosti a další rozhraní

Typ sběrnice

Rychlost

Takt

Verze AGP

Napětí

ISA

16,7 MB/s

8,3 MHz (16 bitů)

*

?

PCI

132 - 533 MB/s

33 - 66 MHz (32-64 bitů)

*

3,3V

AGP 1x 

266 MB/s

66 MHz (32 bitů)

AGP 1.0

3,3V

AGP 2x

533 MB/s

113 MHz (32 bitů)

AGP 1.0

3,3V a 1,5V

AGP 4x

1066 MB/s

266 MHz (32 bitů)

AGP 2.0

3,3V a 1,5V

AGP 8x

2133 MB/s

532 MHz (32 bitů)

AGP 3.0

1,5V a 0,8V

PCI Express 1x

500 MB/s

2,5 GHz (2 bity)

*

?

PCI Express 16x

8 GB/s

2,5 GHz (32 bitů)

*

?

 
Rychlosti USB

USB 2.0 Low speed

1,5 Mbit/s

USB 2.0 Full speed = USB 1.0

12 Mbit/s

USB 2.0 High speed

480 Mbit/s

 

Další infozdroje:
Živě o HDD
HDD - rozhraní a tak
Computer 9/03 (str. 12) 

 

 [ Výběr HDD | Názory | Testy Barracudy IV | Test WDC | Rady | HomePage ]

Last update: 29.10.2003
Created by
Harry since 4/2002