2TBを超えろ! ATAディスクの4Kセクタ問題とは? - @IT
ハードディスクの容量はここ20年ぐらいで100万倍ぐらいに増えましたが、物理的なサイズは大きくなっていません(むしろ減っています)。ドライブの大きさが変わらないのに容量が増えているということは、内部的にプラッタの記憶密度を上げることにより容量を増やしているということです。これは、1セクタ当たりの物理サイズは小さくなるということであり、セクタ読み書き時の電気信号のS/N比が悪化するということを意味します。
HDDメーカーは従来、ヘッドの仕組みを改善して読み取り精度を上げたり、セクタにECCを付加してエラー訂正をしたりして、このエラー問題に対応してきました。しかし、それもそろそろ限界と、HDD業界は悲鳴を上げ始めているようです。
現在ATAのセクタサイズは512bytes固定であり、通常、1セクタにつき40bytesのECCが付加されています。これで約1割の容量ロスが生じます(さらに40bytesのリードイン/セクタギャップがあるので、実際には2割のロスになります)。そろそろECCを80bytesに増やさないとこれ以上の高密度化は無理、という声が聞こえ始めていますが、合計3割ものロスは許容できないというのです。(中略)
そこでHDD業界は、物理セクタ長は4Kに変更するが、ソフトウェアから見える論理セクタ長は512bytesに据え置き、HDDのファームウェアでエミュレーションするという対策を取ることにしました(注6)。
もし、ドライバが「LBA2048から64セクタ分読み込む」ことを要求したならば、内部的には「物理LBA256から8物理セクタの読み込み」に変換するのです(対応アプリケーションが最適化を行えるように、物理セクタ長を取得できるコマンドも新設されています)。
てっきり論理セクタ長も4Kにするもんだと思っていたんですが、やっぱり互換性重視なんですね。
WDのWD10EARSやWD15EARS、WD20EARSは、既に4K物理セクタ(WDは「Advanced Format」と呼んでいます)になっているそうです。
セクタ長を増やすのは、2TiBを超える容量を実現するためかと思っていたんですが、エラー訂正(ECC)強化という意味合いもあるのですね。