Comparatif : 9 disques durs 2 To !

Publié le 11/08/2010 (Mise à jour le 06/01/2011) par
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L'Advanced Format
Le secteur est la plus petite unité physique d'un disque dur, et jusqu'alors elle était de 512 octets, contre 4 Ko pour la page d'un SSD. Dès 1998, IBM avait identifié ces secteurs de 512 octets comme étant préjudiciable à terme à l'augmentation des capacités des disques, et l'IDEMA (Internation Disk Drive Equipement and Materials Association), qui regroupe les fabricants, a mis en place dès 2000 un comité afin travailler sur ce projet.

La problématique posée par les secteurs de 512 octets se situe au niveau de la correction d'erreur. Plus la densité augmente, et plus ils sont petits, mettant à mal les algorithmes ECC. Actuellement, chaque secteur est accompagné de 40 octets d'ECC, et sans changement il aurait fallu augmenter cette valeur afin de conserver un bon niveau de fiabilité, ce qui aurait annulé en partie les gains de capacité obtenus par l'augmentation de la densité. Avec un secteur de 4 Ko, 100 octets d'ECC suffisent, au lieu de 40x8 = 320 octets. De plus, chaque secteur est composé, en sus d'une partie dédiée aux données, de parties réservées qui sont le preamble, le data sync et l'Inter sector gap. Ces parties ne changent pas entre un secteur de 512 octets et un secteur de 4 Ko, et on divise donc leur place par 8 !


Au final, ces changements permettent d'augmenter l'efficacité du stockage sur les plateaux, puisqu'avec des secteurs de 512 octets seuls 87% de l'espace était finalement utilisée pour les données en elles-mêmes, avec la possibilité de passer à seulement 81% si on avait du augmenter l'ECC à 80 octets par secteurs. Avec les secteurs de 4 Ko, on atteint une efficacité de 96%.

Quid de la compatibilité avec les BIOS et OS actuels ? Elle est effective, et invisible. En effet, dès 2005 Western Digital et Seagate ont proposé une émulation qui a été depuis adoptée par tous, l'Advanced Format 512e. Ces disques intègrent physiquement des secteurs de 4 Ko mais émulent via leur firmware des secteurs de 512 octets, ce qui garanti la compatibilité. Dans un deuxième temps, une nouvelle transition aura lieu vers des disques n'intégrant plus cette émulation, cassant cette fois la compatibilité avec les vieux systèmes : elle n'est pas prévue afin fin 2012, et elle pourrait être repoussée.

En termes de performance, il y a un impact qui est négatif. En effet, si le disque doit lire 512 octets, auparavant il pouvait le faire, désormais il devra lire 4 Ko au minimum. De même, une écriture de moins de 4 Ko, ou qui n'est pas multiple de 4 Ko, devra passer par un RMW (Read-Modify-Write), c'est-à-dire que les données du secteur à écrire sont lues, puis réécrites avec les modifications. Reste que peu de fichiers sont inférieurs à 4 Ko, et que tous les systèmes de fichiers modernes utilisent une taille de bloc (plus petite unité de stockage) de 4 Ko, une correspondance bienvenue !

Reste, comme avec les SSD, le problème de l'alignement des partitions sous Windows XP. Ce dernier crée en effet la première partition à partir du 63è secteur du disque sur une base de secteur de 512 octets, soit 7,875 secteurs de 4 Ko. De fait, chaque bloc du système de fichier sera à cheval entre deux secteurs physique, ce qui entrainera des performances amoindries du fait d'un appel permanent ou presque au RMW. Les autres OS ne disposent pas de ce souci, et WD propose sur sa série EARS un jumper à n'utiliser que si on crée une partition sous XP et qui permet de décaler l'adressage d'un secteur, ce qui placera physiquement la partition comme il se doit avec un alignement de Windows XP par défaut.

Tous les fabricants sont tombés d'accord pour avoir des disques Advanced Format 512e à leur catalogue dès début 2011. Dans ce test, c'est le cas des WD20EARS de Western et de l'EcoGreen F4 de Samsung.
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