4K-Festplatten und ihre Eigenheiten

Seit zwei, drei Jahren sind Festplatten auf dem Markt, die umgangssprachlich 4K-Festplatten genannt werden. 4K deshalb, weil die Sektoren solcher Festplatten 4 KByte groß sind. Das hat verschiedene Vorteile, aber auch einige gravierende Nachteile.

Normalerweise ist der Sektor einer Festplatte 512 Byte groß. Diese Größe ist fix und lässt sich nicht ändern. Jeder Sektor muss einzeln adressiert werden und für jeden Sektor wird eine Prüfziffer gespeichert. Um die Speicherkapazität zu erhöhen, vergrößern die Festplattenhersteller die Sektorengröße nun auf 4 KByte. Die Adressierung der Sektoren wird einfacher und es müssen weniger Prüfziffern gespeichert werden. Das schafft mehr Platz für die eigentlichen Daten.

Zudem nutzen die meisten Dateisysteme ohnehin Zuordnungseinheiten, die 4 KByte groß sind. Ein einzelnes Dateifragment würde also perfekt in einen 4K-Sektor passen und müsste nicht selbst zusätzlich in acht jeweils 512 Byte kleine Stücke zerlegt werden, damit das Fragment gespeichert werden kann.

Weit verbreitet ist die 4K-Sektorgröße aber noch nicht, weswegen einige Hard- und Softwarekomponenten damit gar nicht umgehen können.

Die Festplattenhersteller integrieren in ihre 4K-Festplatten deshalb eine Emulation und teilen jeden physischen Sektor in acht logische Sektoren. Nach außen wird also  vorgegeben, die Sektoren seien 512 Byte klein, tatsächlich sind sie aber 4 KByte groß. Das funktioniert insgesamt gut, sofern ein modernes Betriebssystem wie Windows 7 oder 8 eingesetzt wird.

Bei älteren Betriebssystemen wie Windows XP kann es allerdings zu Misalignment kommen, also zu einem Ausrichtungsfehler. Das liegt daran, dass Windows XP die erste Partition einer Festplatte ab dem Sektor 63 erwartet. Weil die Sektoren einer 4K-Festplatte aus acht emulierten 512-Byte-Sektoren bestehen, würde die Partition also mit dem ersten logischen Sektor am Ende des physikalischen Sektors liegen. Die sieben übrigen logischen Sektoren liegen dann im darauffolgenden physischen Sektor. Weil die 4KFestplatte beim Lesen der Daten nicht nur einen, sondern zwei physische Sektoren lesen muss, bricht die Datenrate signifikant ein.

Ob es sich bei einer Festplatte um eine Platte mit 4K-Sektoren handelt, erkennen Sie in aller Regal an dem Aufdruck „Advanced Format Drive“.