Статьи
Информационные технологии для экспертов
Логин: Пароль:
Войти через:
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:

       

IT-WIKI - Энциклопедия терминов, классификаций     версия для печати

 
PC4XP / IT-WIKI / Advanced Format
Автор: Администратор

Advanced Format

материал № 7832


1. Что такое Advanced Format?

Технология Advanced Format(AF) была применена компанией Western Digital в 2009 г. Advanced Format предназначена для увеличения емкости жесткого диска и заключается в изменении размера физического сектора с 512 до 4096 байт (4К). Чтобы обеспечить совместимость с приложениями, поддерживающими только 512-байтные физические сектора, жесткие диски поддерживают их эмуляцию. В связи с этим можно встретить в спецификациях такие обозначения:

- 512e, что означает emulation (эмуляция),
- 512n, что означает natural (естественный).

2. Как Advanced Format работает?

Исторически сложилось так, что жесткие диски хранят информацию в 512-байтных физических секторах. Помимо пользовательских данных, которые составляют 512 байт, в каждом секторе находится и служебная информация:

- код коррекции ошибок (ECC), который позволяет восстановить пользовательские данные в случае их повреждения;
- информацию о формате накопителя;
- интервал между секторами (Gap);
- поле синхронизации (Sync Filed);
- отметка об адресе данных (Data Address Mark – DAM);

Advanced Format использует секторы, содержащие 4096 байт данных. Что в восемь раз больше чем у 512-байтных секторов. 4096-байтные секторы также содержат служебную информацию. Однако общий её объем меньше, чем объем всей служебной информации восьми 512-байтных секторов, если ее сложить. Поэтому Advanced Format позволяет на 10% увеличить емкость жесткого диска без изменения его конструкции или метода записи. Это первое преимущество усовершенствованного формата. Второе заключается в более значительном и эффективном коде коррекции ошибок (ECC), обеспечивающем сохранность данных.




Рис.1

3. Как Advanced Format обеспечивает совместимость?

Большое количество оборудования и программного обеспечения разработано для работы с данными в виде 512-байтных блоков. В связи с этим, жесткие диски с Advanced Format обеспечивают совместимость путем эмуляции 512-байтных секторов (512e - emulation). Эмуляция заключается в разбивке 4096-байтных секторов на 8 логических 512-байтных блоков перед отправкой данных, как если бы это были физические 512-байтные сектора и, в обратно объединении 512-байтных логических блоков в физический 4096-байтный сектор.

Чтение. При запросе 512-байтного блока данных будет считан 4096-байтный сектор, из которого будет выделен и отправлен соответствующий логический блок.




Рис.2 Чтение логического блока

Запись. Процесс записи логического блока в физический сектор происходит так:

- чтение физического 4К-блока и разбивка его на 8 логических 512e-блоков;
- замещение соответствующего логического блока прибывшими данными;
- обратное соединение логических блоков в физический 4К-сектор.




Рис.3

4. Какова производительность Advanced Format?

Чтобы обеспечить максимальную скорость чтения/записи, важно обеспечить выравнивание записи на диск. В идеале запись должна выполняться в 4К-блоках, которые будут записаны в физический сектор 4K на диске. Это может быть достигнуто тогда, когда операционная система и приложения будут записывать данные в 4К-блоки. Также важно, что накопитель был правильно разбит на разделы.

В большинстве современных операционных систем используется файловая система, которая распределяет память в 4-килобайтных блоках или кластерах. В современном жестком диске 4К-блок состоит из восьми 512-байтовых секторов:




Рис.4 Эмулированный 512-байтный размер сектора




Рис.5 Эмулированный 512-байтный размер сектора - два выровненных сектора

4.1 Выравнивание разделов

Так как современные операционные системы записывают данные в 4K-блоках, важно, чтобы каждый 4K-логический блок был привязан к физическому блоку 4K на диске. Функция эмуляции 512-байтных секторов не может предотвратить создание некорректных разделов на диске, которые могут привести к тому, что логические блоки файловой системы будут сдвинуты относительно физических секторов: то есть, один логический 4К-блок будет находиться на двух 4Х-физических секторах одновременно (см. рис.6). В этом случае одно чтение/запись 4K- блока приведет к чтению/записи двух физических секторов. И если процедура чтение почти не повлияет на его скорость, то запись такого логического блока на два физических сектора приведет к существенному падению производительности накопителя.




Рис.6 Эмулированный 512-байтный размер сектора - не выровненные секторы

При создании разделов на жестком диске необходимо, чтобы логический раздел начинался с физической границы 4К-сектора. Для логического размера блока 512 байт это может быть достигнуто обеспечения того, чтобы раздел начинался с кратного 8.

4.2. Поддержка операционными системами Advanced Format

Операционная система Поддержка файловых систем с 4К-блоками Автоматическое выравнивание разделов системой
MS Windows XP да нет
MS Windows Server 2003 да нет
MS Windows Home Server V1 да нет
MS Windows Vista SP1, SP2 да да
MS Windows 7, 8, 8.1, 10 да да
MS Windows Server 2008 да да
Mac OS X 10.4+ да да
Linux Ubuntu 8.04+, SUSE, Linux kernel 2.6.34+ да Утилита для разбивки Linux

Для лучшей производительности рекомендуется, чтобы жесткий диск был правильно разделен при первом использовании. Создавая выровненные разделы, один 4K блок чтения или записи приведет к тому, что один физический сектор будет читать или записывать на жесткий диск.

Операционные системы Microsoft Windows имеют встроенное программное обеспечение для разбиения накопителей на разделы.

Многие сторонние программные средства также могут правильно создавать выровненные разделы.

5. Программы для работы с разделами жестких дисков

= Linux =

- GPARTED
- Gnu Parted 2.1+ use “-a optimal” or “-a minimal” options
- http://www.gnu.org/software/parted/manual/parted.html

= Windows =

- Acronis Disk Director Home 11
- Paragon Partition Manager 11

= Mac-Based =

- Disk Utility (provided with Mac OS X 10.4+), creates a GPT (GUID Partition Table) partition.


Теги: Advanced Format
Просмотров: 414

2021

2021 , октябрь   Выпуск компанией Microsoft операционной системы Windows 11 >>>

ID материала: 13109 / Просмотров: 24 / программное обеспечение / Пользовательские операционные системы

5 октября 2021 года компания Microsoft выпустила пользовательскую операционную систему Windows 11, преемницу Windows 10. Относится к семейству Windows NT.

Изменен пользовательский интерфейс. Повышена безопасность функционирования системы. В частности, требуется установленный в материнскую плату аппаратный модуль доверенной загрузки - Trusted Platform Module версии 2.0.


2021   Первые коммерчески доступные квантовые процессоры (QPU - Quantum Processor Unit) >>>

ID материала: 12666 / Просмотров: 68 / вычислительная техника

Компания QuantWare из Нидерландов представила для коммерческой реализации квантовые процессоры с 5-ю кубитами.


2021   Появление протокола QUIC (Quick UDP Internet Connections) >>>

ID материала: 12488 / Просмотров: 125 / компьютерные сети / Компьютерные сети

QUIC (Quick UDP Internet Connections). Протокол, работающий поверх протокола UDP. Разрабатывался с 2013 года компанией Google при поддержке Cloudflare. Обеспечивает быстрое установление соединения, мультиплексирование, шифрование, аутентификацию и проверку целостности.

Спецификации протокола определены в RFC 9000.


В отличие от протокола TCP или TCP в связке с TLS обеспечивает более быструю установку связи и сокращение трафика на ее установление. Отличие можно видеть на изображении ниже. Технология, обеспечивающая ускорение соединения называется Zero Round Trip Time (Zero RTT).


Протокол QUIC (Quick UDP Internet Connections)

Из изображения ниже видно, что QUIC берет на себя следующие функции: 1) Восстановление контроля перегрузки. 2) Шифрование. 3) Мультиплексирование.


Протокол QUIC (Quick UDP Internet Connections)

Применение данного протокола нацелено прежде всего на беспроводные сети.

Собственную реализацию QUIC выпустила компании Microsoft, назвав протокол MsQuic и опубликовав его в открытом доступе.

Хронология

2013 г. - начало разработки.

2021 г. - завершение разработки с выпуском спецификаций в RFC 9000.


2021 ,   Как это выглядело в 2021 году: операционные системы - MS Windows 11 >>>

ID материала: 13110 / Просмотров: 15 / как это выглядело / ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Тип ОС: пользовательская операционная система.

Кем разработана (издана): Microsoft.

Описание: Преемница операционной системы MS Windows 10. Изменен пользовательский интерфейс, улучшена безопасность. Требуется модуль доверенной загрузки (TPM) для запуска ОС.


2020

2020 , сентябрь   Потребительские процессоры AMD на архитектуре Zen 3 >>>

ID материала: 11037 / Просмотров: 261 / вычислительная техника / центральный процессор

AMD представила потребительские процессоры для массового сегмента.

Как и в предыдущей архитектуре количество ядер составляет до 16 шт. Сохранился и объем кэш-памяти 3 уровня - до 64 Мб в старшей модели. Сохранен и улучшен 7 нм техпроцесс производства. Немного (- ~100 МГц) снижены базовые частоты и повышены турбо-частоты (+ ~200 МГц). Не изменилось и тепловыделение - 105 Вт (у старших моделей).

Увеличена скорость операций, производимых за один такт - до 19%. Вместо двух четырехядерных комплексов с 16 Мб L3 кэш-памяти в каждом кристалле внедрен один восьмиядерный комплекс с 32 Мб кэша. Благодаря этому увеличилась скорость доступа каждого из ядер к кэш-памяти в 2 раза. Улучшен предсказатель переходов (branch prediction unit), влияющий на предзагрузку инструкций процессора (технология Zero Bubble) и улучшающий их кэширование.


2020 , сентябрь   Появление игровых графических карт Nvidia на архитектуре Amper [GA10x] >>>

ID материала: 11036 / Просмотров: 294 / вычислительная техника / видеокарта

Чип построен на архитектуре, названной в честь Андре́-Мари́ Ампе́р (фр. André-Marie Ampère; 20 января 1775 — 10 июня 1836) — французского физика, математика и естествоиспытателя.

Чип предназначен для игровых видеокарт, продолжает собой эволюционное развитие архитектуры Nvidia Turing, представленной в 2018 г.


Характеристики фланманского чипа (GA102):

- техпроцесс - 8 нм на линии Samsung;
- тактовая частота чипа: 1395—1695(Boost)—1995(Max) МГц;
- количество транзисторов - 28 млрд.;
- DDR6X-видеопамять: ширина шины: 384 бит, ПСП: 936 Гб/сек., эффективная частота 19,5 ГГц, объем памяти - 24 Гб (Geforce RTX 3090);
- NVLink версии 3.0 для объединения нескольких карт (только для Geforce RTX 3090).
- тепловыделение - 350 Вт.

Архитектурные изменения:

- тензорные ядра 3 поколения: 328 шт. (336 - в полной версии чипа);
- 82 RT-ядра 2 поколения (из 84 в полной версии);
- количество оптимизированных потоковых процессоров - 10496 шт (10752 - в полной версии чипа);
- количество модулей текстурирования - 328 шт. (336 - в полной версии чипа)

В связи с возвросшим тепловыделением, в видеокартах Nvidia Ampere внедрена новая система охлаждения, состоящая из двух вентиляторов, один из которых выгоняет нагретый воздух за пределы системного блока, а другой - прогоняет воздух сквозь радиатор снизу вверх, где он потом удаляется вытяжным вентилятором корпуса.


2020 , май   Появление профессиональной графической карты Nvidia на архитектуре Amper [A100] >>>

ID материала: 11035 / Просмотров: 225 / вычислительная техника / видеокарта

Чип построен на архитектуре, названной в честь Андре́-Мари́ Ампе́р (фр. André-Marie Ampère; 20 января 1775 — 10 июня 1836) — французского физика, математика и естествоиспытателя.

Чип предназначен для компьютерных вычислений, знаменует собой различные качественные и количественные изменения по сравнению с предыдущей архитектурой - Nvidia Volta и является также основой для игровых чипов, вышедших в сентябре 2020 год и ставших основой для видеокарт серии Nvidia RTX 30.


Характеристики чипа:

- техпроцесс - 7 нм на линии TSMC;
- тактовая частота чипа: до 1,41 ГГц;
- количество транзисторов - 54,2 млрд.;
- HBM2-видеопамять: ширина шины: 5120 бит, ПСП: 1555 Гб/сек., частота 1215 МГц, объем памяти - 40 Гб;
- NVLink версии 3.0 для объединения нескольких карт.
- тепловыделение - более 400 Вт.

Архитектурные изменения:

- тензорные ядра 3 поколения: 430 шт, при уменьшении их количества по сравнению с Nvidia Volta (672 шт.), существенно увеличена их эффективность;
- количество FP32-ядер - 6912 шт, FP64-ядер - 3456 шт. В полной версии чипа: 8192 и 4096 шт соответственно. Потоковые процессоры также были оптимизированы;
- количество модулей текстурирования - 336 шт.
- технология Nvidia Multi-Instance GPU (MIG), позволяющая "разделить" чип на несколько (до 7-ми) виртуальных графических чипов, каждый из которых работает независимо от других как самостоятельный графический чип. Технология позволяет пользоваться совместно графическим чипом тем приложениям, которым не нужна вся его мощность, а лишь какая-то его часть.

Поддержка CUDA 11.


2020   Компания Western Digital выпускает первые жесткие диски емкостями 18 и 20 Тб с энергетически ассистируемой магнитной записью >>>

ID материала: 10597 / Просмотров: 339 / вычислительная техника / жесткий диск (HDD)

Накопители заполнены инертным газом - гелием, имеют по 9 магнитных пластин (18 головок чтения/записи), емкость каждой пластины равняется 2 Тб - для 18 Тб модели и 2,23 - для 20 Тб. Интерфейсы SAS 3.0 и SATA 3.0. Также, впервые в индустрии, реализован тройной актуатор магнитных головок. Способы магнитной записи PMR для 18 Тб, SMR - для 20 Тб.

2020   Процессор AMD ThreadRipper 3990X архитектуры ZEN2 с 64 ядрами и 128 потоками >>>

ID материала: 10000 / Просмотров: 300 / вычислительная техника / центральный процессор

Появление первого 64 ядерного процессора архитектуры x64 от компании AMD.

Процессор имеет чиплетную компоновку, в состав которой входят 8(восемь) 8-ядерных кристаллов, изготовленных по 7 нм технологии и один 12 нм кристалл с северным мостом. Тактовая частота составила 2,9 ГГц, объем L3-кэш-памяти - 32 Мб, объем L3-кэш-памяти - 256 Мб, что в сумме дало 288 Мб, что позволило уложиться тепловой пакет в 280 Вт. В режиме Turbobust, частота процессора (отдельных его ядер) повышается до 4,3 ГГц. Процессор (как и вся архитектура Zen2) обеспечил поддержку PCIe 4.0 версии, оперативной памяти DDR4 в 4-канальном режиме с частотой 3200 МГц. Также разработан новый Socket sTRX4, не совместимый с предыдущим Socket TR4, но имеющие одинаковое число контактов - 4096.


2020 ,   Как это выглядело в 2020 году: игры 3D Actions - Cyberpank 2077 >>>

ID материала: 13103 / Просмотров: 26 / как это выглядело

Жанр игры: Компьютерная игра от первого лица.

Кем разработана (издана): Разработана и издана польской игровой студией CD Projekt.

Игровой движок и возможности: Собственный движок REDengine 4. Поддержка трассировки лучей

Описание: Действие игры происходит в 2077 году в Найт-Сити, вымышленном североамериканском городе из вселенной Cyberpunk. Игрок управляет настраиваемым протагонистом по имени Ви, который работает наёмником и владеет навыками взлома и боя.



КОММЕНТАРИИ к "Advanced Format"

Чтобы оставить комментарий, вам необходимо зарегистрироваться на сайте.

ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ

IT-WIKI (0)

Статьи (0)

IT4XP / статьи



       
НАЗНАЧЕНИЕ КОРЗИНЫ

Корзина не предназначена для покупки товаров, поскольку сайт не занимается продажами.

Функция корзины заключается всборе компьютерных комплектующих в собственную базу (требуется регистрация на сайте) и сравнении их между собой.

Сбор компьютерных комплектующих в собственную базу: Эта фанкция необходима для виртуальной сборки компьютера. Требуется регистрация на сайте.

Сравнение комплектующих: Можно сравнить только комплектующие следующих групп: 1. Жёсткие диски. 2. Твердотельные диски. 3. Оперативная память. 4. Видеокарты. 5. Центральные процессоры. 6. Материнские платы.