Advanced Format – что это?

Advanced Format (расширенный формат) —формат разметки области хранения данных на жестких дисках нового поколения, выполненных по технологии 4K (использование физических секторов размером 4 килобайт вместо традиционных 512 байт), разработанный IDEMA Long Data Sector Committee.

Переход на новый формат позволил производителю шире использовать в производстве жестких дисков нанотехнологии (уменьшение ширины дорожки до70-80 нм), снизить себестоимость производства и, как следствие, цену конечного продукта для потребителя, значительно повысить полезный объём области хранения данных диска, улучшить его функциональные качества (снизить время чтения/записи и доступа, понизить шумность, нагрев, износ механики диска).

Использование разбивки жестких дисков на 512-байтные сектора — наследие первых поколений жестких дисков, которое в современных условиях практически себя изжило. В современных компьютерах кластеры, равные одному-двум секторам (512—1024 байт) используются крайне редко (например, для файловой системы NTFS в Microsoft еще в Windows XP рекомендуемый размер кластера, то есть размер по умолчанию, равен 4КБ, поэтому в столь малых физических секторах уже давно нет практической необходимости, в то время как они были существенным сдерживающим фактором для производителя, препятствующим внедрению прогрессивных технологий уплотнения записи.

В прежнем формате для кода коррекции ошибок (ECC) использовалось поле длиной 50 байт, что обеспечивало эффективность форматирования (отношение доступного пользователю объёма накопителя к его фактическому объёму) 87%. В Advanced Format длина поля коррекции ошибок составляет 100 байт (на 4096 байт данных). В результате эффективность форматирования удалось повысить до 96%, а объём доступного пользователю дискового пространства увеличивается на 7-11%.

Для совместимости с операционными системами Windows XP и ниже, первые модификации дисков с Advanced Format (AF) используют 512-байтные сектора для взаимодействия по шинам данных (SATA, SAS). Использование физических секторов размером 4 килобайта декларируется в данных идентификации диска, откуда эту информацию могут получать драйвера.

Advanced Format поддерживается уже с Windows Vista и более поздними версиями Windows, а также современными дистрибутивами Linux и Mac OS X. Поддержка Advanced Format заключается в оптимизации доступа 4-килобайтными блоками на правильных границах и разбиении диска на границах не менее 4КБ (Vista, современный Linux— не менее 1МБ).

При использовании накопителя с технологией Advanced Format в операционной системе Windows XP и более ранних происходит резкое снижение быстродействия (скорости чтения и записи составляют несколько мегабайт в секунду) по причине несоответствия (сдвига) программных кластеров и физических секторов на диске, в результате которого один кластер перекрывает два сектора, что приводит к удвоению числа операций чтений/записи и, в итоге, не только к замедлению работы, но и к повышенному износу жесткого диска. Это вызвано тем, что первый раздел диска по умолчанию начинается с сектора 63, то есть не кратного 8. Для решения этой проблемы компания Westem Digital выпустила специальную утилиту «WD Align System Utility», которая сдвигает содержимое диска на 1 сектор. Альтернативно, технология Seagate SmartAlign, встроенная в диски Seagate, позволяет использовать Advanced Format без применения специального программного обеспечения. Westem Digital  также позволяет изменять физическое смещение блоков переключателем на диске, однако в некоторых реализациях это имеет проблемы с коррекцией количества доступных блоков.

Существуют также специальные утилиты сторонних производителей, например, Paragon Alignment Tool, которые позволяют выравнивать разделы дисков и повышать их производительность.

Эмуляция 512-байтного сектора устройства: