2012年08月21日

UbuntuでAFT(Advanced Format Technology)対応ハードディスクを簡単最適化(4Kセクタ)フォーマットする方法

先日、何時もお世話になっているREGZA研究の竹田さんから「AFT(Advanced Format Technology)対応のハードディスクを使おうと考えているんですが、4Kセクターへの最適化ってUbuntuで簡単に出来ないものでしょうか?」というご相談を頂いたんですが、僕の方は、”え、えーふてぃー”って何ですか?というレベルの知識でして、勉強も兼ねてUbutnuでAFTハードディスクの最適化フォーマットが簡単にできるツールを作ってみることにしましたよ。

drive-harddisk-3

AFT(Advanced Format Technology)とその問題点とは


従来、ハードディスクの最小データ単位である物理セクターのサイズは512バイトでした。

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この中にはペイロード(データ)とは別にハードディスクが使うエラー訂正などの管理情報(緑色部分)も含まれていますが、ハードディスクの高密度化・高速化が進むにつれ、物理セクターのサイズをより大きくし、管理情報の割合を下げる必要が出てきました。これがAFTが実装している4K(512x8=4096バイト)物理セクター。

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最小データ単位が8倍になりますが、管理情報も同じく8倍にする必要は無いので高密度化につながる、また、殆どのコンピューターはCPUページサイズの関係上、4KiB単位でデータを扱うのでI/O単位で見ても4KiBが適切なんですね。

しかし、ハードディスクの内部以外では従来の1セクター512バイトでのコミュニケーションがまだまだ基本、そこでメーカーは外部インタフェースでは1セクター512バイトをエミュレーションしています。

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エミュレーション上の16論理セクターであれば、ハードディスク内部では1/8である2物理セクターに変換するという訳ですね。

と、ここで問題が・・・ハードディスクのATA規格では、各セクターに先頭セクターからの通し番号を割り当て、これを使ってアクセスするLBAという方式を採用していますが、ハードディスクのパーティション開始位置(先頭セクター)が8の倍数セクターで無いと、物理セクターを2つまたいだ不効率な読み書きが発生してしまいます。

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ということで、AFT対応のハードディスクではその性能を最大限発揮する為に、パーティションの開始セクターを8の倍数に最適化したい!という事になるんですね。

尚、論理・物理問わず特に設定しなければ第1パーティションは63セクターから開始するのが業界の慣例になっている為、先頭にある4K物理セクタだけ論理セクタを7つしか取り扱わない事で論理63セクターを物理64セクター、つまり8の倍数にするアライメント・オフセットという機能もハードディスクにはあります(ジャンパー・ピンで設定)。

もっと詳しく知りたい!という方はこちらをどうぞ。

2TBを超えろ! ATAディスクの4Kセクタ問題とは?(1/2) - @IT


AFT簡単Alignフォーマットツール


元々REGZAで録画用ハードディスクに使うことが目的なので、パーティション・テーブルはGPT、ファイルシステムにはXFSを使う事を想定して作っていますが、MBR(Windows XPなど)、FAT32、NTFSも選択でいるようにしてあります。

こちらのページからaft-format-tool-x_x.debファイルをダウンロードしましょう。

AFT簡単Alignフォーマットツール

これを試用(ライブ)版でも良いのでUbuntu系OSにインストールします。

スクリーンショット - 2012年08月18日 - 04時53分24秒

すると、アプリケーションメニュー > アクセサリに”AFT簡単Alignフォーマットツール”が追加され、選択するとツールが起動します(ハードディスクは事前に接続しておきましょう)。

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まずは、バスの選択。USB接続かSATA接続かを選択します。

スクリーンショット - 2012年08月16日 - 19時34分21秒

選択したバスに接続しているハードディスクがリストされるので最適化する機器を選択。

スクリーンショット - 2012年08月21日 - 16時48分02秒

間違いなければ、続いてパーティション・テーブルを選択。

select_partition_table

最後にファイルシステムの種類。XFS、NTFS、FAT32、EXT4が選べます。

スクリーンショット - 2012年08月16日 - 19時35分36秒

OKボタンを押すと、パーティション・テーブル及びパーティション(開始セクターは2048)の作成、ファイルシステムのフォーマットが一気に始まります。

スクリーンショット - 2012年08月16日 - 19時49分59秒

完了と表示されたらおしまいです。

スクリーンショット - 2012年08月18日 - 04時44分39秒

Gpartedも起動するのでこちらで最終確認して下さい。

スクリーンショット - 2012年08月16日 - 19時51分05秒


問題・バグあればブログのコメント欄で教えて下さいね。

それでは!


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Posted by netbuffalo at 23:22│Comments(0)TrackBack(0)Linux | 家電


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