J'ai un SSD qui peut être configuré pour signaler sa taille de secteur physique à un système d'exploitation de deux manières différentes:
Option 1: logique = 512 octets, physique = 512 octets
Option 2: logique = 512 octets, physique = 4096 octets (4K)
Quel avantage un système d'exploitation gagne-t-il à connaître la taille du secteur physique 4K, compte tenu:
Le système d'exploitation doit communiquer avec le lecteur dans des secteurs de 512 octets, quel que soit
Tous les systèmes d'exploitation modernes s'alignent sur 4K et utilisent 4K ou des multiples d'E / S 4K indépendamment
Le paramètre semble inutile, car les systèmes d'exploitation modernes sont déjà optimisés pour les lecteurs de secteur 4K. Les systèmes d'exploitation modernes n'ont pas besoin de "demander" à un lecteur si ses secteurs sont 512b ou 4K, car le système d'exploitation fait tout par défaut en 4K.
Par exemple, Windows 7 aligne les partitions sur 1 Mo (un multiple de 4K), la taille du cluster NTFS est 4K ou multiple de celle-ci, et toutes les E / S sont effectuées en 4K ou multiple de celle-ci. Windows ne se soucie pas du disque dur que vous avez, il appliquera le comportement ci-dessus dans tous les cas.
Quoi qu'il en soit ... mon SSD a ce paramètre de "taille du secteur physique" et il doit donc être là pour une bonne raison ... c'est la raison pour laquelle je recherche.
BTW, pour ce qu'il vaut, le lecteur est un SSD Intel DC S3510 . La fiche technique du lecteur indique ceci (page 27):
En utilisant la commande SCT 0xD801 avec State = 0, Option = 1, le mot d'ID 106 peut être changé de 0x6003 à 0x4000 (la taille du secteur physique de 4KB à la prise en charge de la taille du secteur physique de 512B).
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Réponses:
L'émulation de 512 octets est conçue pour être compatible avec les anciens systèmes. Cependant, les écritures n'impliquant qu'une partie d'un secteur 4K physique peuvent réduire les performances car le secteur doit être lu et modifié avant de pouvoir réellement être écrit.
Lorsqu'un système d'exploitation hérité essaie d'écrire sur un disque au format avancé, des problèmes de performances peuvent survenir car les secteurs logiques écrits peuvent ne pas correspondre aux secteurs physiques.
Les partitions de disque qui ne sont pas alignées sur une limite 4K peuvent également entraîner une dégradation des performances.
Traditionnellement, la première partition sur un disque dur commence au secteur 63. Windows XP et les anciens systèmes d'exploitation ont partitionné les disques de cette manière. Les versions plus récentes de Windows créeront des partitions sur une limite de 1 Mo, garantissant un alignement correct avec les secteurs physiques. C'est ce qu'on appelle l' alignement 0 .
Étant donné que LBA 63 n'est pas un multiple de 8 (huit secteurs hérités de 512 octets s'inscrivent dans un secteur 4K), un disque au format avancé qui est formaté à l'ancienne aura des clusters (la plus petite unité d'allocation de données du système de fichiers, généralement de taille 4K). ) qui ne sont pas alignés sur les secteurs physiques d'un disque 4K, une condition appelée Alignement 1 . Par conséquent, une opération d'E / S qui implique autrement 4K de données s'étend désormais sur deux secteurs, ce qui conduit à une opération de lecture-modification-écriture qui réduit les performances.
Bien que les informations sur la taille du secteur physique ne soient pas nécessaires si le système d'exploitation écrit toujours des données sur une limite 4K, ces informations peuvent toujours être nécessaires aux applications qui effectuent des E / S de bas niveau.
Votre SSD offre la possibilité de modifier la taille de secteur physique signalée car elle est nécessaire pour la compatibilité avec certaines baies de stockage.
Les centres de données ont souvent des baies de stockage constituées de disques 512n hérités. Les lecteurs 4K, même ceux qui émulent des secteurs de 512 octets, peuvent ne pas être compatibles avec de telles baies, cette fonctionnalité est donc nécessaire pour garantir la compatibilité. Voir ce fil de discussion :
Notez que de meilleures performances seront atteintes sur les systèmes modernes si le lecteur est configuré pour utiliser des secteurs 4K.
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La taille logique est une taille minimale pour transférer des données. Comme il s'agit d'un périphérique bloc, tout transfert de données entre l'ordinateur hôte et le lecteur se fera en multiples de cette taille de bloc logique.
La taille physique est une taille optimale pour transférer des données et reflète la taille des opérations de lecture et d' écriture réelles au niveau du contrôleur / lecteur.
Lorsque l'ordinateur hôte demande une lecture d'un secteur logique, le contrôleur / lecteur effectuera une opération de lecture du secteur physique qui contient le secteur logique.
Lorsque la taille du secteur logique est égale à la taille du secteur physique, l'opération est simple. Lorsque la taille du secteur logique est inférieure à la taille du secteur physique, le secteur logique doit être extrait du secteur physique par le contrôleur pour être transféré vers l'ordinateur hôte.
Lorsque l'ordinateur hôte demande une écriture d'un secteur logique, la taille du secteur physique est importante.
Lorsque la taille du secteur logique est égale à la taille du secteur physique, l'opération d'écriture est simple et peut se poursuivre directement. L'état du contenu précédent du secteur n'affectera pas l'opération d'écriture.
Lorsque la taille du secteur logique est inférieure à la taille du secteur physique, le contrôleur doit d'abord effectuer une opération de lecture du secteur physique qui contient le secteur logique.
Si la lecture réussit, le secteur logique est inséré dans le secteur physique et le secteur physique est entièrement écrit.
Si la lecture échoue (même après de nouvelles tentatives), l'opération d'écriture ne peut pas être terminée.
Si le système d'exploitation effectue les opérations de lecture et d'écriture avec la taille du secteur physique (en utilisant les opérations multisectorielles disponibles dans le jeu de commandes ATAPI), les opérations d'écriture seront effectuées plus efficacement (et sans risque inutile d'achèvement).
Votre affirmation «sans exception» est incorrecte.
Le jeu de commandes ATAPI, qui a été introduit avec le disque dur IDE, a toujours eu la capacité d'effectuer des opérations de lecture et d'écriture avec un
sector count
paramètre. Il s'agit simplement d'une extension des interfaces de contrôleur de disquette et de disquette existantes qui étaient également capables d'opérations de lecture / écriture multisectorielles (tant que les secteurs étaient sur la même piste).la source
sector count
paramètre dont vous parlez ... même l'ancien Windows XP lit / écrit en taille de bloc d'E / S de8
secteurs ou de multiples de ceux-ci. C'est déjà entièrement optimisé! C'est pourquoi XP fonctionne extrêmement bien avec les SSD tant que la partition est alignée. Il est extrêmement convivial en 4K. La question reste donc sans réponse. Que peut faire de plus un OS en connaissant la taille du secteur physique est 4K. N'oubliez pas que le système d'exploitation est déjà optimisé pour les E / S 4K.Si le système d'exploitation connaît la taille du secteur physique sous-jacent, il peut optimiser ses requêtes pour nécessiter le moins d'opérations physiques possible. En particulier avec les SSD, la limite de fonctionnement physique (4KO IOPS limit) est souvent la limite ultime de la vitesse de l'appareil, il est donc important de pouvoir utiliser au mieux cette capacité.
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Il existe deux façons différentes d'accéder à un emplacement dans un lecteur, l'une est le schéma CHS et l'autre est le schéma LBA.
CHS signifie Cylindre, Tête, Secteur et est la méthode la plus simple pour déterminer où lire ou écrire à partir du lecteur. Vous lui dites d'utiliser le cylindre x, la tête y et le secteur z et de lire ou d'écrire le contenu de cet emplacement vers ou depuis une adresse dans la mémoire (un tampon). Il est dérivé des composants physiques réels d'un disque dur (traditionnel, rouille en rotation), où vous avez des cylindres physiques et des têtes de lecture. Le secteur est la plus petite unité adressable, et était traditionnellement fixé à 512 octets.
LBA est un adressage d'octets logique dans lequel le lecteur lit et écrit dans une adresse de secteur par son décalage, par exemple, lit le 123837e secteur sur le disque ou l'écrit dans le 123734e secteur sur le disque (à partir de zéro).
Le problème? Chacune de ces valeurs est limitée dans la plage. En fait, en raison de la sévérité du CHS, le LBA a dû être introduit. Pour CHS, les valeurs possibles pour C (le cylindre) sont 1023, tandis que H (têtes) peut être 255 maximum, et S (secteur) ne peut aller que jusqu'à 63, ce qui signifie que vous pouvez avoir au plus 1024 cylindres x 255 têtes x 64 secteurs x 512 octets mappés au format CHS traditionnel, vous donnant un grand total de moins de 8 Gio! En utilisant CHS, il n'est tout simplement pas possible d'accéder à un disque de plus de 8 Gio!
LBA a donc été introduit avec une limite de 32 bits vous donnant 2 ^ 32 x 512 octets ou 2 TiB de taille de disque - c'est la raison pour laquelle un disque MBR ne peut pas dépasser 2 To, car il utilise CHS et LBA pour spécifier les tailles de partition, et ni l'un ni l'autre ne peut prendre en charge quoi que ce soit sur 2 To.
De nouvelles options améliorées ont été introduites, comme le schéma de partitionnement GPT qui étend LBA à 64 bits, vous offrant beaucoup plus que ce dont vous aurez besoin à 2 ^ 64 x 512 octets - mais il y a un hic: beaucoup d'héritage les systèmes d'exploitation matériels et hérités et les implémentations BIOS héritées et les pilotes hérités ne prennent pas en charge UEFI ou GPT, et beaucoup de gens aimeraient avoir quelque chose qui peut être mis à niveau plus facilement pour dépasser la limite de 2 To sans avoir à réécrire la pile entière de zéro. Et, enfin, nous atteignons la taille du secteur 4096.
Voir, à travers toutes les limitations discutées ci-dessus, une chose a été une hypothèse fixe: la taille du secteur. Depuis le premier jour, il a été de 512 octets et il en est resté ainsi depuis. Mais récemment, les fabricants de disques durs ont réalisé qu'il était possible de faire un peu de magie: prenez le CHS traditionnel ou le LBA 32 bits et remplacez simplement la taille du secteur par 4096 (4k) au lieu de 512 octets. Quand un OS dit "donnez-moi le 2ème secteur sur le disque" en demandant LBA 1 (parce que LBA 0 est le premier), nous n'allons pas lui donner les octets 512 - 1023 mais plutôt les octets 4096 - 8191.
Soudain, notre limite de 2 To est mise à niveau à 2 ^ 32 x 4096 octets, ou 16 TiB, sans avoir à abandonner le MBR, passer à UEFI ou GPT, ou quoi que ce soit!
Le seul hic, c'est que si le système d'exploitation ne sait pas qu'il s'agit d'un disque magique qui utilise 4096 secteurs au lieu de 512 secteurs d'octets, il y aura un décalage. Chaque fois que le système d'exploitation dit "Hé, vous, disque, écrivez-moi ces 512 octets pour compenser xxx", le disque utilisera 4096 octets pour stocker ces 512 octets (le reste étant des zéros ou des données indésirables, en supposant que vous ne vous retrouvez pas avec un dépassement de mémoire) car ils ne communiquent pas en octets, ils communiquent en secteurs.
Ainsi, les BIOS incluent désormais (parfois) une option pour vous permettre de spécifier manuellement qu'une taille de secteur de 512 octets doit être utilisée au lieu de la taille de secteur native de 4096 octets que les disques plus récents utilisent - avec la mise en garde que vous ne pouvez pas l'utiliser pour accéder à plus de 2 To du disque sur un système MBR, comme c'était le «bon vieux temps». Mais les systèmes d'exploitation modernes qui prennent en charge 4k peuvent profiter de tout cela pour utiliser cette magie pour lire et écrire en morceaux de 4096 octets et voilà!
(Un avantage supplémentaire est que les choses sont beaucoup plus rapides parce que si vous lisez et écrivez 4096 octets à la fois, il y a moins d'opérations pour lire ou écrire, disons, 4 Go de données.)
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n
blocs de 512 octets. C'estn
un nombre qui, depuis Windows XP, n'est JAMAIS inférieur à 8, et toujours un multiple de 8. Ce qui signifie que tous les systèmes d'exploitation à partir de XP, et je crois que toutes les distributions Linux modernes sont également optimisées pour les lecteurs 4K. La plus petite E / S est 4K, et toutes les autres tailles d'E / S sont des multiples de cela.512/4096 = OS responsable de l'alignement / optimisation,
512/512 = Drive responsable de cela
Voir également: http://support.microsoft.com/en-us/kb/2510009
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Je voulais juste vous informer d'une situation où les secteurs 4K sont un problème pour les systèmes d'exploitation modernes.
L'enregistreur VSS de Microsoft (Shadow Copy) ne fonctionne pas bien avec les secteurs 4K. Pour sauvegarder un dossier de partage de réplication DFS, notre logiciel de sauvegarde "Backup Exec" doit créer un cliché instantané du dossier répliqué DFS. Le travail échoue si le dossier de réplication DFS se trouve sur un lecteur avec des secteurs 4K car VSS ne fonctionne pas correctement avec les secteurs 4K.
Jim
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Physique signifie celui du disque lui-même, tandis que Logique est celui des divisions définies en son sein. De Logical vs Physical de PC Mag:
Pour expliquer cela sous une forme digestible, imaginez une pomme de la largeur de votre main. C'est la taille physique réelle de la pomme. Naturellement, une pomme entière ne rentrera pas dans votre bouche, vous décidez donc de la couper en tranches égales, chaque tranche étant la largeur de votre doigt. Il s'agit de la taille logique ou de la taille que votre ordinateur utilisera.
Plusieurs raisons à cela sont les calculs de capacité en valeur réelle et la cartographie et la correction des erreurs, comme expliqué par Wikipedia:
Tout comme vous ne pouvez pas avoir de tranches de pomme sans la pomme elle-même, vous ne pouvez pas avoir Logique sans que le Physique serve de base.
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