Problèmes à venir avec les nouveaux disques durs « 4K

Actuellement, une modification des disques durs a lieu – sans que beaucoup d’utilisateurs s’en aperçoivent – qui pourrait éventuellement poser des problèmes dans un avenir proche. Il s’agit concrètement de disques durs dont la taille …

Problèmes à venir avec les nouveaux disques durs « 4K

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Actuellement, une modification des disques durs a lieu – sans que beaucoup d’utilisateurs s’en aperçoivent – qui pourrait éventuellement poser des problèmes dans un avenir proche. Il s’agit concrètement de disques durs dont la taille des secteurs est de 4 Ko au lieu des 512 octets habituels.

Addendum 24.08.2014 : Consultez également l’article complémentaire Problèmes avec les « vrais » disques 4K.

Structure des disques durs

La géométrie d’un disque dur se compose de disques qui sont divisés en pistes. A l’intérieur se trouvent des blocs, également appelés secteurs. Jusqu’à présent, ceux-ci avaient toujours une taille de 512 octets sur les systèmes PC. En raison de cette petite taille et du fait qu’en plus des données utiles, d’autres données telles que la somme de contrôle et les informations de gestion sont nécessaires pour l’adressage, les grands disques durs génèrent un énorme overhead, c’est-à-dire que l’espace mémoire est occupé par des données de gestion et n’est donc pas disponible. Selon les déclarations des fabricants de disques durs au magazine « ct », l’overhead diminue de 7 à 11 pour cent sur les disques avec les secteurs plus grands – il reste donc plus d’espace de stockage pour les données utiles elles-mêmes.

C’est pourquoi les fabricants de disques durs se tournent de plus en plus vers des modèles avec des secteurs de 4 Ko. Les premiers modèles sont proposés par Western Digital et Samsung. Extérieurement, ceux-ci ne se distinguent généralement des « petites » versions que par un ajout dans la désignation du type (p. ex. « /Z4 » chez Samsung). Ces disques durs ont par exemple chez Western Digital la désignation supplémentaire Advanced Format Technology (AF) dans la fiche technique.

Un frein à la performance ?

En principe, l’utilisateur pourrait se moquer de la taille des secteurs d’un disque dur. Mais dans la pratique, ce détail a parfois des conséquences importantes. Ainsi, le système d’exploitation ne se base pas sur la taille physique des secteurs pour les accès en écriture. Or, si des données dont la taille de fichier est supérieure à 512 octets et inférieure à 4 Ko sont écrites sur le disque dur de manière si peu pratique que ces données se chevauchent sur deux blocs de 4 Ko, des problèmes de performance surviennent. Le disque dur doit d’abord lire les premiers blocs de 4K avant de pouvoir écrire les données pour le deuxième bloc de 4K. Il est ainsi contraint à un « tour de pénalité » supplémentaire (Read-Modify-Write – RMW), la vitesse est considérablement ralentie par des temps d’accès plus élevés.

La solution au problème consiste à commencer le partitionnement à un multiple de 4 Ko. Alors que Windows Vista et suivants y parviennent sans aide extérieure, Windows XP crée la première partition sur le disque dur à l’adresse de bloc logique (LBA) 63. Les numéros de secteurs ainsi « tordus » entraînent la perte de vitesse décrite.

Un cavalier comme aide d’urgence ?

Ce sont donc surtout les propriétaires de Windows XP et des versions précédentes de Windows qui sont contraints de réagir.

Western Digital offre par exemple une solution : ses disques durs disposent d’un cavalier qui augmente le comptage des secteurs de la valeur 1. Sous Windows XP, on obtient ainsi des numéros de secteurs « pairs » et la première partition commence à LBA 64. Les utilisateurs d’autres systèmes d’exploitation (Linux, Windows Vista et suivants) ne devraient toutefois pas placer ce cavalier, car l’adressage correct de base est à nouveau décalé.
De plus, le cavalier ne doit pas être modifié ultérieurement, sinon les données seront complètement perdues.

En effet, les systèmes modernes (Windows Vista et suivants) indiquent les secteurs corrects lors de la recréation de partitions, mais le cavalier augmente à nouveau la valeur d’une unité et la fausse donc de manière préjudiciable.

Solution logicielle

Western Digital propose également sur son site Internet un Advanced Format Hard Drive Download Utility. Cet outil, qui ne fonctionne qu’avec les disques durs WD, déplace les partitions existantes de manière à ce qu’elles commencent à un multiple de 4 Ko.

L’aperçu suivant montre si l’outil est nécessaire dans un cas particulier :

Aperçu de Western Digital

Vous trouverez ici le téléchargement de l’outil ainsi que d’autres alternatives de WD.

Outil WD Align

L’outil WD Align Tool (by Acronis) indique clairement si le disque dur de WD utilise l’Advanced Format Technology (AF) et si les partitions sont alignées de manière optimale. Si ce n’est pas le cas, le logiciel peut le corriger.

Anciens outils pour disques durs

Parfois, cet outil est également intéressant pour les propriétaires de systèmes d’exploitation en principe non concernés, comme Windows Vista ou Windows 7, lorsqu’un outil d’image ou de partitionnement « étranger » est utilisé. Ceux-ci ne sont pas toujours compatibles avec les nouvelles tailles de secteur et veillent, lors de la relecture d’images, à ce que des numéros de secteur « tordus » soient alors créés pour le début des partitions, même sous Windows Vista et Windows 7.

Acronis et O&O Software n’ont pas répondu à cette question. Il faut donc essayer soi-même pour savoir si le logiciel en question est « compatible 4K ». Addendum 06.08.2010 : Les produits Acronis selon les déclarations sur le forum de support jusqu’à la génération « 2010 » ne sont pas compatibles avec la technologie 4K.

Western Digital lui-même propose gratuitement une version modifiée d’Acronis True Image 11 pour les disques durs WD, qui est entièrement « compatible 4K ».

Ceux qui se contentent de relire les partitions sauvegardées à leur emplacement d’origine ne devraient pas avoir de problèmes.

Et le reste ?

Pour les disques durs de Samsung et éventuellement d’autres fabricants, il n’existe actuellement aucune solution sous Windows XP (et en dessous). Nous ne pouvons donc que recommander de créer les partitions avec un environnement PE de Windows Vista et suivants ou Linux (Fdisk, paramètre -u) et de ne plus modifier les partitions par la suite.

Comme nous l’avons dit : cela ne concerne que Windows XP et les systèmes Windows plus anciens, car ceux-ci font commencer la première partition au secteur LBA 63.

Une fois que les partitions ont été correctement configurées, il n’y a pas non plus d’autres problèmes à prévoir, car lors d’un formatage, les tailles des partitions ne sont plus modifiées.

Des outils tels que AS SSD Benchmark permettent de savoir si les partitions sont correctement configurées (celui-ci indique également pour les disques durs dans la partie supérieure, outre le pilote système utilisé, l’alignement correct (vert = OK)).

Liens complémentaires

Tom’s HardwareGuide : Changement de génération : les disques durs avec secteurs 4K ont le vent en poupe

ct – Disques durs avec une taille de secteur de 4 Ko

ct – Carrousel de disques

Heise Open – Log du noyau : Linux et les disques durs avec des secteurs de 4 Ko

Nickles – Nouveaux disques durs avec secteurs 4K et anciens imageurs/partitionneurs

Anadtech – Format avancé de Western Digital : la transition vers le secteur 4K commence

Wikipedia – Disque dur

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