4Kセクターサイズ(アドバンスドフォーマット)の特徴
WDは、WD10EARSドライブのラベルに、ドライブを最高のパフォーマンスで動作させるための設定方法に関する分かりやすい汎用的な手順を記載しています。複数のパーティションを持つWindows XPシステムでは、WD Alignソフトウェアを使用するだけで、最高のパフォーマンスを実現できます。また、パーティションをクローンした場合や、WD10EARSの単一のパーティションにWindows XPをインストールする前にジャンパー7~8を設定した場合も同様です。その他のオペレーティングシステム(Windows VistaおよびWindows 7)では、ユーザーによる操作は不要です。
この情報から、既にいくつかのことがわかります。どうやら、最新の2つのWindowsエディションは4KBセクターサイズに対応しているようですが、Windows XPはまだ対応していません。さらに、WDの説明書によると、特定の条件下ではアライメントが必要なものがあるようです。これは、論理セクターと物理セクターの関係についてです。4KBセクターサイズを採用するすべてのドライブは、互換性上の理由から、インターフェース側で512バイトセクターをエミュレートしています。これは、アプリケーションが当面512バイトセクターを使用し続けるためです。そのため、新しい4KBの物理ブロックには、8つの512バイト論理ブロックが格納されます。ここで問題が発生する可能性があります。
パフォーマンスの罠
512バイトのデータを2つの物理4KBブロックにまたがって書き込む必要がある場合、ハードドライブは影響を受ける4KBブロックを読み取り、変更を加えてから、ドライブに書き戻す必要があります。このプロセスは、リード・モディファイ・ライト(RMW)と呼ばれます。このプロセスは、散発的に発生する程度であれば大きな問題にはなりませんが、8つの512バイトセクターを1つの物理4KBブロックに正しく配置していない場合は深刻な問題となります。そのため、WDは、ハードドライブ上のすべてのデータを再配置し、論理512バイトセクターを物理4KBセクターに収めるアライメントソフトウェア(情報とダウンロードはこちら)を提供しています。
Windows XP と Vista および 7
Windows VistaとWindows 7はセクター認識機能を備えており、LBAブロック2048から始まる512バイトのセクターをハードドライブの物理セクターに自動的にアラインメントします。Windows XPにはこの機能がなく、OSはLBAセクター番号63に最初のパーティションを作成するため、後続のセクターはすべてミスアラインとなり、パフォーマンスに顕著な影響が生じます。書き込みプロセスごとにRMW(Remote Memory Wrap)が発生し、ハードドライブの回転が必要になるため、レイテンシが増加します。
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Linuxのfdiskを使えば、4Kハードドライブのパーティション設定も簡単です。パラメータ-uを使えば、絶対セクター番号を定義できます。8で割り切れるセクターであれば、どれでも問題なく動作します。
WDのアライメントソリューション
Western Digitalは現在、パフォーマンスの問題を回避するための2つの調整方法を提供しています。1つ目は、利用可能なすべてのパーティションを再配置し、それらが新しい物理4KBセクターから開始するようにするアライメントソフトウェアです。2つ目は、ハードドライブ上の謎のジャンパー7-8ですが、これは使用を推奨しません。これはパーティションテーブルに対するかなり無謀なハードウェアハックであり、有効なLBAセクター番号を1つ増やすだけです。その結果、最初のパーティションをLBA 63に作成するWindows XPは、ドライブの4KBセクターサイズに合わせるために論理ブロック64に書き込むことになります。残念ながら、ジャンパーを取り付けずにドライブを操作するとすべてのデータが失われますが、アライメントツール自体は問題ではありません。必要なのは、ドライブがすべてのパーティションを再配置し、論理セクターを物理セクターに合わせるまで少し待つだけです。アライメントツールは、すべての重要なドライバといくつかのベンチマークをインストールした約20GBのテストインストールを再配置するのに1時間強かかりました。