4Kネイティブ (4Kn) のHDDとは？512セクタHDDとの違いは？

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4Kネイティブ (4Kn) のHDDとは？512セクタHDDとの違いは？

Ayu サポートマネージャー 2020-3-5

概要
ディスク関連の知識では、512および4Knという言葉がよく見られますが、512ディスクと4Knディスクとは何ですか？それらの違いは何ですか？この記事は詳しく説明します。

一、HDDの512セクタと4Kセクタ
二、512セクタHDDと512e HDDについて
三、4Kネイティブ (4Kn) のHDDとは？
四、4Kアライメントとは？
五、SSDで4Kアライメントを行う方法

一、HDDの512セクタと4Kセクタ

過去の長い間、ハードディスクのユニットセクターフォーマットは512バイトでしたが、ECC検証、アドレスマーキングなどのコードがあるため、この部分のデータはスペースの65バイトを使用するため、512バイトのユニットセクター形式のディスクは、実際にストレージ領域の利用率が90％未満です。

ディスクテクノロジーの発展に伴い、ディスク容量を増やすために、ディスクの最小単位が512セクタ製品の8倍であり、4096バイト（4KB）にしました。「アドバンストフォーマットディスク」（アドバンストフォーマット）と呼ばれる技術を開発しました。全体的なストレージ効率が大幅に向上しました。 4KセクタHDDのストレージスペース使用率は、97％以上に達する可能性があります。

512セクタ、4kセクタ

二、512セクタHDDと512e HDDについて

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従来、ハードディスクのユニットセクターサイズは512バイトであるため、BIOS、オペレーティングシステム、およびアプリケーションは長い間このルールをデフォルトとしており、これに基づいて開発および設計されていました。そのため、高度なフォーマットのハードドライブを積極的に直接出すと、互換性の問題が必ず発生します。これらの古いオペレーティングシステムを4Kのユニットセクターサイズの高度なフォーマットに移行するために、512eフォーマットのハードディスク、つまり4Kのユニットセクターサイズのハードドライブをリリースしましたが、シミュレーション機能があり、4Kハードディスクを512バイトの論理セクターにシミュレートして、より多くの異なる古いシステムや古いアプリケーションをサポートできます。

形式	論理セクタサイズ	物理セクタサイズ
512	512B	512B
512e	512B	4KB

三、4Kネイティブ (4Kn) のHDDとは？

4Knは、4Kネイティブの略語で、高度な4Kセクターフォーマットのハードディスクを意味します。 512eのような512バイト/セクターの従来のハードディスクをエミュレートしなくなりました。ただし、ネイティブ4Knには一部のオペレーティングシステムおよびアプリケーションとの互換性の問題が残っています。現在、ネイティブ4Knハードディスクは依然として少数ですが、これが将来のハードディスクテクノロジーの開発トレンドになると予測されています。通常、ハードディスクメーカーはパッケージラベルにハードディスクのフォーマットをマークし、ユーザーは購入時にニーズに応じて選択できます。


512e	4Kn

512eは依然として市場の主流製品ですが、シーゲイトのST600NM004、ST600NM008、ST1000NX0323、東芝のMG04ACA400A、HGSTのHGS＃0F27408など、4Knのハードディスクが徐々に導入されています。

四、4Kアライメントとは？

前述のように、ディスクの読み取りおよび書き込み操作は、最小単位としてのセクターに基づいています。従来のほとんどの古いスタイルのディスクは、512バイトの単位を持っていますが、512eと4Knのハードディスクは4Kです。したがって、最新のハードディスクに4Kアライメントが必要です。

4Kアラインメント

いわゆる4Kアライメントは、実際には物理セクターとデータクラスター間のアライメントであり、4Kアライメントされたディスクにパーティションを作成しない場合、パーティションは物理セクターの先頭から読み取りと書き込みを開始しません。読み取りと書き込みを行うと、物理セクターとデータクラスターがシフトします。したがって、データクラスターに格納されているコンテンツを読み取るとき、ディスクは2つのセクターにアクセスするため、アクセス時間が長くなり、読み取りおよび書き込み速度が遅くなります。同様に、ファイルへの書き込み時には、2つの物理セクターも動作します、必然的に書き込み回数を増やし、ディスク容量を浪費します。簡単に言うと、4Kアライメントのないディスクは、読み取りおよび書き込み時に2セクターのデータ取得操作を実行する必要があります。4Kアライメントの後、データはディスクの最小ストレージ単位に対応できます。データは1回の読み取りおよび書き込み操作で取得できます。

五、SSDで4Kアライメントを行う方法

512eまたは4Knハードディスクであるかどうかに関係なく、Microsoft Windows 7以上の組み込みディスク管理ツールを使用してハードディスクをフォーマットすると、パーティションはデフォルトで4Kアラインメントになりますパーティション、ユーザーはセットアップする必要はありません。オペレーティングシステムのバージョンがWindows 7よりも低い場合、または現在のパーティションが4Kアラインメントされていないが、システムをやり直したくない場合は、サードパーティのソフトウェアを使用してそれを実現する必要があります。

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