Problemi imminenti con le nuove unità disco “4K

Attualmente – senza che molti utenti se ne accorgano – è in atto un cambiamento nei dischi rigidi che potrebbe causare problemi nel prossimo futuro. In particolare, si tratta di dischi rigidi con una dimensione …

Problemi imminenti con le nuove unità disco “4K

  1. Rivista
  2. »
  3. Articolo
  4. »
  5. Hardware
  6. »
  7. Problemi imminenti con le nuove unità disco “4K

Attualmente – senza che molti utenti se ne accorgano – è in atto un cambiamento nei dischi rigidi che potrebbe causare problemi nel prossimo futuro. In particolare, si tratta di dischi rigidi con una dimensione del settore di 4 KByte invece dei soliti 512 Byte.

Addendum 24.08.2014: Si prega di notare anche l’articolo dell’addendum Problemi con i dischi 4K “reali”.

Struttura dei dischi rigidi

La geometria di un disco rigido consiste in dischi suddivisi in tracce. All’interno di queste si trovano i blocchi, chiamati anche settori. Nei sistemi PC, questi ultimi hanno sempre avuto una dimensione di 512 byte. A causa di queste dimensioni ridotte e del fatto che, oltre ai dati dell’utente, sono necessari altri dati come il checksum e le informazioni amministrative per l’indirizzamento, i dischi rigidi di grandi dimensioni hanno un enorme overhead, cioè lo spazio di archiviazione è occupato dai dati amministrativi e non è quindi disponibile. Secondo le dichiarazioni rilasciate dai produttori di dischi rigidi a “ct”, l’overhead diminuisce dal 7 all’11% con i dischi con settori più grandi, lasciando così più spazio di archiviazione per i dati utente.

Nel frattempo, i produttori di dischi fissi stanno lanciando sempre più spesso modelli con settori da 4 KByte. I primi modelli sono disponibili presso Western Digital e Samsung. Questi differiscono esternamente dalle versioni “piccole” per lo più solo per un’aggiunta nella denominazione del tipo (ad esempio “/Z4” per Samsung). Per Western Digital, ad esempio, questi dischi rigidi hanno la designazione aggiuntiva Advanced Format Technology (AF) nella scheda tecnica.

Freno alle prestazioni?

In linea di principio, all’utente potrebbe non interessare quanto siano grandi i settori di un disco rigido. In pratica, però, questo dettaglio può avere un impatto notevole. Ad esempio, il sistema operativo non segue le dimensioni dei settori fisici per gli accessi in scrittura. Se i dati con dimensioni superiori a 512 byte e inferiori a 4 Kbyte vengono scritti sul disco rigido in modo così sfavorevole da sovrapporsi su due blocchi da 4 KB, si verificano problemi di prestazioni. Il disco rigido deve prima leggere i primi blocchi da 4K e solo successivamente può scrivere i dati per il secondo blocco da 4K. È quindi costretto a fare un ulteriore “giro di penalità” (Read-Modify-Write – RMW), la velocità è notevolmente rallentata da tempi di accesso più elevati.

La soluzione al problema consiste nell’avviare il partizionamento a un multiplo di 4 KB. Mentre Windows Vista e successivi lo gestiscono senza aiuti esterni, Windows XP crea la prima partizione sul disco rigido all’indirizzo di blocco logico (LBA) 63. Il risultato è un settore “storto”. I numeri di settore “storti” che ne derivano causano la perdita di velocità descritta.

I jumper come aiuto di emergenza?

Questo costringe soprattutto i possessori di Windows XP e delle versioni precedenti di Windows a reagire.

Western Digital, ad esempio, offre una soluzione: i suoi dischi rigidi sono dotati di un ponticello che aumenta il numero di settori del valore 1. In Windows XP, questo comporta un numero di settori “pari” e la prima partizione viene avviata a LBA 64. In Windows XP, il risultato è un numero di settori “pari” e la prima partizione viene avviata a LBA 64. Gli utenti di altri sistemi operativi (Linux, Windows Vista e così via) non dovrebbero tuttavia impostare questo ponticello, perché l’indirizzamento fondamentalmente corretto verrebbe nuovamente spostato.
Inoltre, il ponticello non deve essere modificato in seguito, altrimenti i dati andranno completamente persi.

La soluzione del ponticello non è consigliata per il funzionamento misto di diversi sistemi, poiché i sistemi moderni (Windows Vista e seguenti) specificano i settori corretti quando vengono create nuovamente le partizioni, ma il ponticello aumenta il valore di uno e quindi lo falsifica a scapito del sistema.

Soluzione software

Western Digital offre anche un’utilità di download per la formattazione avanzata del disco rigido sulla sua homepage. Questo strumento, che funziona solo con i dischi rigidi WD, sposta le partizioni esistenti in modo che inizino da un multiplo di 4 KByte.

La seguente panoramica mostra se lo strumento è necessario nei singoli casi:

Panoramica di Western Digital

Il download dello strumento e altre alternative di WD sono disponibili qui.

WD Align Tool

WD Align Tool (di Acronis) mostra chiaramente se il disco rigido utilizza la tecnologia WD Advanced Format Technology (AF) e se le partizioni sono allineate in modo ottimale. In caso contrario, il software può correggere il problema.

Vecchi strumenti per dischi rigidi

A volte questo strumento è interessante anche per i possessori di sistemi operativi sostanzialmente non interessati, come Windows Vista o Windows 7, se si utilizza uno strumento di immagine o di partizionamento “estraneo”. Questi non sono sempre compatibili con le nuove dimensioni dei settori e, quando si rileggono le immagini, causano la creazione di numeri di settore “storti” per l’inizio delle partizioni in Windows Vista e Windows 7.

Acronis e O&O Software non hanno risposto a questo problema. Per sapere se i rispettivi software sono “compatibili con il 4K” è necessario provarli personalmente. Addendum 06.08.2010: Secondo quanto dichiarato nel forum di supporto, i prodotti Acronis fino alla generazione “2010” non sono compatibili con il 4K.

Western Digital stessa offre gratuitamente una versione modificata di Acronis True Image 11 per le unità disco WD, che è completamente “compatibile con il 4K”.

Chi legge solo le partizioni di backup nella posizione originale non dovrebbe avere problemi.

E il resto?

Per i dischi rigidi di Samsung e forse di altri produttori, al momento non esiste una soluzione con Windows XP (e successivi). Possiamo quindi solo consigliare di creare le partizioni con un ambiente PE di Windows Vista e successivi o di Linux (Fdisk, parametro -u) e di non modificare le partizioni in seguito.

Come già detto: il problema riguarda solo Windows XP e i sistemi Windows più vecchi, poiché in questi sistemi la prima partizione inizia dal settore LBA 63.

Una volta che le partizioni sono state configurate correttamente, non ci si devono aspettare ulteriori problemi, poiché le dimensioni delle partizioni non vengono più modificate durante la formattazione.

Strumenti come AS SSD Benchmark (che mostra anche l’allineamento corretto (verde = OK) per i dischi rigidi nell’area superiore, oltre al driver di sistema utilizzato) rivelano se le partizioni sono impostate correttamente.

Ulteriori link

Tom’s HardwareGuide: Cambio di generazione: aumentano i dischi rigidi con settori da 4K

ct – Dischi rigidi con settori da 4 KByte

ct – Carosello di dischi rigidi

Heise Open – Registro del kernel: Linux e dischi rigidi con settori da 4 KByte

Nickles – Nuovi HDD con settori da 4K e vecchi imager/partizionatori

Anadtech – Formato avanzato di Western Digital: inizia la transizione ai settori da 4K

Wikipedia – Unità disco rigido

Articoli correlati