更多磁盘空间
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作者: 本刊编辑部
所有的硬盘制造商都引入了高级格式化技术，新技术不仅加强了数据的可靠性，还可以轻松突破硬盘3TB的容量限制，但遗憾的是Windows XP系统无缘高性能硬盘。
最近两年，硬盘制造商一直在平稳地升级着传统硬盘的容量，但是受限于传统硬盘和系统的工作分区模式，终于不可避免地遇到了2.19TB硬盘容量的限制。硬盘高级格式化（Advanced Format）技术采用了4096B的物理扇区，在有效增大硬盘容量的同时，可以提供更好的数据可靠性。今年，所有的硬盘都将支持高级格式化，但是由于系统设计的缘故，Windows XP用户无缘体验这种硬盘的新特性。
大扇区：提高数据可靠性
过去几十年来，硬盘制造商不断通过增加磁存储密度的方式来增大磁盘的单碟容量。然而，当磁盘的容量增大到一定值的时候，就遇到了技术瓶颈――扇区之间的间隔变小，数据容错率就会降低，导致数据丢失的可能性就会增大。
解决这个问题的方法就是增大扇区的大小。目前，大部分硬盘采用了老的512B大小的扇区，而新型的硬盘则采用4096B（4KB）大小的扇区。4096B扇区相当于8个512B扇区，由于扇区之间均存在间隙、同步/间隔标记和错误校正代码（ECC），所以每个4KB扇区就可以节省出7个512B扇区的间隙、同步/间隔标记和错误校正代码。“省下来”的额外磁盘空间就可以用来存储更多的用户数据以及更先进的加长错误校正代码段，这样会更好地为用户提供数据存储空间和保护。
4KB扇区硬盘的另一个好处就是可以突破目前的硬盘容量限制。操作系统通过LBA（Logical Block Addressing，逻辑块寻址模式）寻址方式访问磁盘扇区，LBA寻址方式采用的地址长度是48位，所以在512B扇区模式下理论上最大可以支持超过137000TB的“巨额”存储空间，但是受限于MBR（Master Boot Record，主引导记录）仅支持32位地址寻址，所以在512B扇区模式下，最大支持2.19TB磁盘容量。
要想突破由MBR分区方式造成的2TB硬盘容量限制，可以采用另一种分区方式GPT（GUID Partition Table），Windows Vista/7和64位的Windows XP默认支持采用这种分区方式的硬盘作为数据盘（非系统盘）使用。GPT分区方式是源自EFI标准的一种较新的磁盘分区表结构标准，与目前普遍使用的MBR分区方案相比，GPT提供了更加灵活的磁盘分区机制，采用增长的LBA寻址方式（64位），可以支持2TB以上的大容量硬盘。但是，还有另一个障碍，就是传统BIOS都是基于MBR分区方式工作的，它们无法读取GPT分区，所以无法引导在GPT硬盘分区上的系统。好在下一代BIOS技术――UEFI（Unified Extensible Firmware Interface，统一可扩展固件接口）可以识别采用GPT方式分区的硬盘。如果你的主板支持UEFI标准，同时安装了64位Windows Vista/7操作系统，那么你就可以享受超大容量硬盘了。
Windows XP：无缘高性能硬盘
在Windows XP操作系统下，内置的磁盘驱动程序最多可以支持2TB的硬盘。而且，由于系统无法管理4KB的扇区，所以硬盘制造商需要在系统和硬盘之间通过硬盘接口上的模拟器来交换数据。模拟器的作用是，将4KB大小的物理扇区转换为8个512B大小的逻辑扇区，解决系统无法识别的问题。这是一个折中的方案，可以让Windows XP用户使用高级格式化的大容量硬盘。
但是，在Windows XP系统下这种机制经常会导致硬盘读写速度出现变慢的问题。在Windows 5.X系统中（Windows 2000/XP/2003等），第一个分区是从LBA63（LBA0~LBA62为保留分区）开始的，而以4KB的扇区计算，从LBA63开始的4KB逻辑簇正好需要“跨越”两个4KB物理扇区（LBA56~LBA63和LBA64~LBA71），读取一个4KB的逻辑簇需要访问两个物理扇区。为了解决由此带来的对齐问题，使4KB的逻辑簇与4KB的物理扇区正好对应，各硬盘制造商都提供了自家的对齐软件和解决方案。
目前有两种方法比较流行：一是使用硬盘跳线，当使用特殊的硬盘跳线组合时，硬盘控制器芯片可以提供一个512B扇区的偏移量，使LBA 63变成LBA 64，从而解决校准问题。事实上，这是解决对齐问题的一种应急方法，如果你需要创建多个分区，那么除了第一个分区之外，所有其他分区可能都不会对齐；二是安装各硬盘制造商提供的分区校准工具软件。举例来说，西部数据提供了免费的对齐软件“WD Aligh System Utility”，该工具可以移动分区和数据，将文件系统簇与4KB扇区对齐。即使这样，由于整个系统产业链（BIOS、系统引导程序、操作系统内核、文件系统、磁盘驱动器）都是以512B扇区为基础工作的，所以还是有可能遇到不可预知的问题。Windows XP用户如果需要体验大容量硬盘的话，那么最好尽快升级到支持GPT分区的最新操作系统，选择支持高级格式化技术的硬盘。
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