[News] Probleme mit nativen 4Kn Festplatten

[butcher1de]

In der aktuellen CT ist ein Bericht über Probleme mit neuen Festplatten die sich Nativ mit 4Kn Sektoren ausweisen. Test: Ungemach durch Festplatten mit 4K-Sektoren | c't

Das ist zb eine die sich nativ anmeldet.

Leider nur Online angeschnitten, im Heft dann der volle Bericht. Wer jetzt oder in Zukunft neue Festplatten (ab 4TB?) kaufen möchte sollte sich die aktuelle Ausgabe zulegen.

Ausschnitt aus dem Heftbericht
Ist Intels RST-Treiber installiert, erkennt die Datenträgerverwaltung die 5 TByte große 4Kn -Platte mit einer falschen Größe. Formatieren endet mit einem E/A Fehler

Advanced format (4K) Update

Ein aktuelles Linux hat keine Probleme mit den Festplatten.

 

[HisN]

Das macht der alte RST auch bei 3 und 4TB Platten meines Wissens, da muss man peinlich auf Aktualität achten oder gleich auf den Rst verzichten.

 

[Madnex]

@HisN
RST und 2,2 TB+ HDDs und RST und 4Kn HDDs sind zwei verschiedene paar Schuhe. Im Artikel der c't steht, dass der aktuelle RST-Treiber momentan nicht mit 4Kn Platten zurecht kommt und sich das, laut Intel, auch erst mal nicht ändern wird.

Man darf aber davon ausgehen, dass das nicht nur beim RST-Treiber so sein wird sondern bei nahezu allen anderen proprietären AHCI/RAID-Treibern ebenso. Was ich eigentlich schade finden, denn der Schritt zu 4Kn Platten ist schon lange absehbar.

Wer jetzt oder in Zukunft neue Festplatten (ab 4TB?) kaufen möchte sollte sich die aktuelle Ausgabe zulegen.

In mittlerer Zukunft werden sicherlich irgendwann nur noch 4Kn Platte angeboten werden, unabhängig von der Kapazität.

 

[Holt]

Wenn ich dann schon die Kommentare lesen:

Bei AS/400 Platten konnte man die Sektorgröße ändern (528 <-> 512). Ob das bei SCSI ein generelles Feature war, weiß ich allerdings nicht.

Ja, das ist ein Feature der meisten SCSI/SAS Platten, aber das hat nichts damit zu tun, denn der Rechner bekommt trotzdem nur 512 Byte pro Sektor (oder besser LBA) zu sehen, die übrigen Bytes sind für die ECC des RAID Controllers, damit der Lesefehler sofort selbst erkennen kann und Drehwiederholungen der Platten vermieden werden, denn sonst würde das ganze RAID einfrieren.

Das die 4kn Platten Probleme macht werden, war ja abzusehen und wir werden sicher noch eine Menge Threads dazu bekommen, denn neben den Herstellertreibern dürfte auch so manches alte Board wegen des BIOS oder Controller da Probleme machen. Das selbst Intels aktueller Treiber nicht damit umgehen kann, ist dann aber schon traurig, wenn es denn wahr ist.

 

[Digi-Quick]

Da wettere ich seitdem dieses Krüppelfeature namens AF auf dem Markt ist.

Es hätte soooo einfach sein können! man hätte nur mit Einführung von SATA die ATA Spezifikation hinsichtlich variabler Sektorgrössen umzusetzen brauchen.
Konfigurationssektor für die Sektorgrösse im Controllerbios (bzw. dem Mainboardbios) rein, SATA Festplatten melden automatisch die Sektorgrösse (wenn keine angegeben wird, wird 512 Byte angenommen) - Fertig wäre die Laube gewesen. Man hätte sich diesen ganzen Schmarrn mit AF/512e sparen können und hätte auch keine Probleme mit falschen Alignement gehabt.

Aber neee, erstmal die Welt für dumm verkaufen!

ich sehe sie schon kommen die Postings "Hilfe, meine neue Platte läuft nicht an meinem MoBo"

 

[Madnex]

Ach Digi-Quick ... warum willst du nicht sehen, dass dieses Krüppelfeature zwingend notwendig war. Was bringt dir das, wenn vorhandene Software, Betriebssysteme, Treiber usw. damit nicht richtig umgehen können und erst umgestellt werden müssen. Dass das auch jetzt (bei aktuellen Systemen) noch nicht reibungslos funktioniert, müsste dir der c't Artikel eigentlich zeigen.

 

[Holt]

Digi-Quick, die Platten geben doch schon länger aus, wie groß die pyhsikalischen und wie groß die logischen Sektoren sind, letzteres war bei SATA Platten eben bisher immer 512 Byte. Da liegt das Problem nicht, das ist liegt darin, dass die Controller, Treiber, etc. sich eben offenbar immer noch nicht darum scheren diese auch auszulesen und hätte man die Platte gezwungen diese Angaben zu machen, wäre die Kompatibilität nicht mehr gegeben gewesen.

Der Schwarze Peter liegt also bei den Herstellern von Hard- und Software, inklusive der Treiber, die es offenbar zumindest teilsweise bisher versäumt haben diese Informationen einzuholen und auszuwerten. 4k pro Sektor funktioniert ja bei USB Platten schon länger, da emulieren es ja einige USB-SATA Bridgechips für Platten über 2TB und der Treiber ist um Laufwerke an USB zu nutzen (ich rede nicht vom USB Treiber) ist von Microsoft, deren Treiber sind besser als ihr Ruf. Leider wird aber immer noch fast überall dazu geraten den Chipsatztreiber zu verwenden, gerade wenn es Intel Systeme sind.

 

[Digi-Quick]

@ Madnex
Bereits ein Windows XP kann grundsätzlich mit Massenspeichern mit 4K Sektoren umgehen! Siehe USB Festplatten über 2 TiB die an XP Funktionieren (4K Emulation des USB Controllers)
somit ist deine Aussage schonmal grundsätzlich falsch!
Lies also mein Posting nochmal und verstehe es!!

@Holt
Es geht bei der Hardware und der entsprechenden Firmware aka BIOS los. Eine Festplatte ist nach wie vor ein INT13 DEVICE, wenn der PC eingeschaltet wird, und das BIOS geladen wird.
Das BIOS muss von diesem INT13 DEVICE booten, wie soll das gehen, wenn die Geometrie der Platte und Grösse eines Sektors bzw. die Anzahl der LBAs und die Grösse eine LBAs nicht bekannt ist?
Bislang ist bei PATA (IDE) und SATA die Sektorgrösse /Blockgrösse auf 512 Byte Controllerseitig (!!!!) FESTGESCHRIEBEN! (ich habe noch kein MainboardBIOS/ Controllerbios für SATA gesehen, wo die Sektor-/Blockgrösse aufgeführt wird und änderbar ist - Es gibt ja immer noch die Möglichkeit die CHS Geometrie händisch einzutragen)
Die Fesplattenhersteller sind da mitlerweile weiter, da diese die physikalische und logische Sektorgrösse melden können.

Die Chance das Ganze bei Einführung von SATA gleich mit auf den Weg zu bringen war da und wäre schmerzfreier gewesen, die ATA Spezifikation (!!) hatte auch damals schon die Vorraussetzungen dafür.

So hätte es sein können:
PATA = Sektorgrösse 512 Byte (alles bleibt wie gehabt)
SATA = konfigurierbare Sektorgrösse, muss von der Platte gemeldet werden (ohne Meldung wird 512 Byte festgelegt, somit könne auch alte PATA Platten via Adapter an SATA betrieben werden

stattdessen haben wir 14 Jahre nach Einführung von SATA immer noch:
SATA = Sektorgrösse 512 Byte

Platten mit AF/512e haben wir seit ca. 2010, es wäre also 10 Jahre Zeit (2000-2010) gewesen die gesamte Software auf Sektorgrössen jenseits der 512 Byte vorzubereiten, wenn man denn den Schritt gewagt hätte den alten Zopf abzuschneiden.


Ich verstehe einfach nicht, warum die Computerindustrie nicht aus gemachten Fehlern lernt!

Bei den Festplatten hatten wir folgende Grenzen zu überwinden:
- 528 Mbyte maximale Grösse unter DOS
- 8 GByte unter WinNT 4.0 (bis SP2) erst SP3 konnte Platten grösser 8 GByte Adressieren
-32 Gbyte
-128 Gbyte
-2,2 Terabyte (2TiB)

Dann war da noch der Y2K Bug. (Das AF/512e Problem setze ich diesem gleich, denn gaaanz früher war Speicherplatz kostbar, da setzen wir doch lieber die Sektorgrösse fest)

 

[Holt]

Digi-Quick, das IDENTIFY DEVICE kann einer SATA Platte immer geschickt werden, alle müssen es implmentieren und wenn das BIOS oder der Controller oder was immer richtig programmiert sind, dann muss das als erstes gemacht werden, das wird es normalerweise auch, denn sonst weiß man ja nicht einmal, ob 48Bit Adressierung unterstützt wird und das BIOS könnte die Platten auch nicht kennen. Da gibt es auch schon seid jeher diese Eintrag:

IDENTIFY DEVICE - ECh, PIO Data-in
7.16.1 Feature Set
This command is mandatory for all devices.
...
Table 21 — IDENTIFY DEVICE data
Word OM SP FV Description
117-118 O B F Words per Logical Sector

Den gibt es schon immer, weil ja Platten auch andere Sektorgrößen haben können, nur eben keine ATAPI Geräte, steht auch im Dokument. Das Problem ist wohl nur, dass die Programmierer diese Angabe nie ausgewertet und einfach 512Byte angenommen haben. Entweder schlicht aus Faulheit, es gab ja keine andere Antwort als 512 Byte bei SATA Platten oder eben weil vielleicht frühe Platten dort auch Mist zurückgeliefert haben, so etwas kommt ja auch immer wieder mal vor.

Die technischen Voraussetzung für eine korrekte Unterstützung von 4kn Sektoren, waren also schon sehr lange da, seid die CHS Informationen nur noch Balast waren, nur wurden sie eben nicht ausreichend genutzt. Dafür kann der Standard nicht, dass muss man einzige den Entwicklern von BIOS, Treibern, etc. ankreiden, denn jede von deren SW kann mal eben und in jedem Zustand fer Platte eine IDENTIFY DEVICE Befehl rausschicken um sich zu informaieren und bekommt dann auch die passende Information.

 

[butcher1de]

Was ich auch sehr Problematisch finde, ist die mangelnden Unterstützung seitens der Betrieb Syteme. OSX kann als Bootsys damit nichts anfangen und alle Windows versionen vor Windows 8 auch nicht. Da sind die Platten nur als Datengrab nutzbar (wenn man denn die Hürden überwunden hat). Erst Windows 8 und 2012 können nativ damit umgehen.

Da ist jetzt Linux mal ein leuchtendes Vorbild, denn alle aktuellen Linux Systemen können ganz normal auf 4Kn Festplatten installiert werden.

Wohlgemerkt ich rede von den 4Kn nicht von den 4k Sektoren.

Ich hoffe die kleineren Platten unter 4 TB werden nicht so bald damit ausgerüstet werde, ein Alptraum für jeden Techniker mit Kunden Kontakt.

 

[Holt]

Das Thema wird uns auch noch hier im Forum so manchen Thread bescheren, denn wer versteht schon worum es geht und den Unterschied zwischen den 4k Sektoren mit 512e (Advanced Format) und denen ohne (4kn). Das sind nur ein paar Leute, die Mehrheit wird aus allen Wolken fallen, wenn sie dann so eine Platte gekauft haben und sie hier und dort nicht korrekt erkannt wird.

 

[Digi-Quick]

@Holt,
nichts anderes habe ich geschrieben. DasHauptproblem liegt bei den Hardwareherstellern.
Aber, eine Festplatte ist kein ATAPI Device, sondern ein ATA Device!
Der ATAPI Standard wurde für CD-Laufwerke etc. "ins Leben gerufen" und ist eine Erweiterung der ATA Spezifikation, um Diese Geräte an die ATA Schnittstelle anschliessen zu können..

 

[Holt]

Habe ja nicht behauptet, dass Festplatten ATAPI Geräte wäre, sondern nur, dass bei denen eben immer nur 512 Byte vorgekommen sind, oder kennst Du eine SATA Platte, die man wie SCSI/SAS Platten auf 520/528 Byte formatieren kann? Selbst wenn, dann müsste sich damit ja auch nur der RAID Controller rumschlagen.

 

[Digi-Quick]

SATA =! SAS
Das sind nunmal 2 vollig verschiedene Paar Schuhe.
SAS-Platten haben von vornherein eine grössere Sektorgrösse für die SAS Fehlerkorrektur (die SATA nicht hat). Netto ist auch bei SAS bislang nur 512 Byte Sektorgrösse genutzt worden.
Ob bei SAS eine "variable" Sektorgrösse für die Netto-Sektorgrösse von vornherein implementiert wurde entzieht sich meiner Kenntnis.
SAS Platten werden auch nicht auf 520/528MB Sektorgrösse formatiert, sondern dem SAS Controller wird mitgeteilt, das für die SAS Fehlkerkorrektur eine Sektorgrösse von 52/528 Byte zur Verfügung steht. Der Controller meldet aber ans Betriebssystem nur 512 Byte Sektorgrösse.

Seitdem es IDE Platten gibt wurd eine Sektorgrösse von 512Byte verendet, das war ein "Quasi-Standard"
Warum also soll man dannn BIOS seitig Speicherplatz im CMOS verschwenden für einen variablen Wert, der eh immer gleich ist - man entsinne sich, das Speicherplatz kostbar war (z.B. 2stellige Jahreszahlen beim Y2K-Bug).

Genau diese Problem schlägt jetzt seit rund 4 Jahren zu: Die Fesplattenhersteller sind quasi gezwungen die Sektorgrösse ATA konform zu vergrössern, Die Controller können damit nix anfangen. Also wird AF/512e zwischengeschaltet, um zwischen aktueller HDD Technik und einem "uraltem" "ZOPF" zu vermitteln.

Da SATA zwar protokolltechnisch zu PATA kompatibel ist, aber elektrisch und physikalisch über inkompatible Schnittstellen abgewickelt werden, hätte man schon den BIOS Priogrammierern schon im Jahr 2000 die Einführung eines Speicherplatzes für die Sektorgrösse ins Pflichtenheft für SATA schreiben können.
AF/512e wäre nie ein Thema gewesen.

Ich bin nur gespannt, wie lange die Herrschaften der PC Industriue noch brauchen werden, umzu genau dieser Erkenntnis zu gelangen - die Festplattenhersteller haben ja schonmal den ersten Schritt getan (Identify Device).

 

[newsart]

Hier scheint es Festplatten-Experten zu geben... Frage an Euch: Ist die WD Red 6.0TB eine solche 4Kn Platte? Ich habe Problem, die Platte stabil zum Laufen zu kriegen.

Was möchte ich machen: Ich möchte die Platte als reine Datenplatte zur externen Sicherung meine NAS-Systems verwenden (eine Sicherung lagere ich räumlich aus). Die Daten sollten daher Windows 7 und Windows 8 lesbar sein, wenn die NAS z.B. geklaut wird. Ich habe die Platte NTFS formatiert, als GPT initialisiert, eine durchgehende Partition (primäre Partition) und über einen ESATA-Adapter angeschlossen. Mal geht's dann wieder wird die Platte gar nicht erkannt, kann dann nur neu formatiert werden. Mal wird eine Größe von HDD-Größe lediglich 1,8TB angezeigt, gleichzeitig die Partition aber mit 5,8TB. Für eine (wenn auch zweite) Datensicherung ist mir das alles zu wackelig. Platte wegschmeissen, weil geht nicht - oder mache ich etwas falsch? Vielen Dank!

 

[Madnex]

Dass die 6 TB Platte über den eSATA-Adapter an deinem Rechner ab und zu nur mit rund 1,8 TB (wirklich 1,8 TB? Wo steht das?) erkannt wird, deutet darauf hin, dass der (e)SATA-Controller deines Systems, bzw. dessen Treiber, nicht mit so einer großen Platte umgehen kann. Gib doch bitte mal mehr Informationen zu deinem System. Was für ein Mainboard hast du genau verbaut? Was für ein NAS kommt zum Einsatz? Was genau meinst du mit eSATA-Adapter (Festplattengehäuse, Docking-Station, SATA-zu-eSATA-Kabel, Erweiterungskarte ???) bzw. was ist das für ein eSATA-Adapter?

Lade dir bitte mal das Programm DriveControllerInfo herunter, führe es aus und erstelle einen Screenshot vom dem, was es anzeigt (bitte nur vom Fenster und nicht von deinem gesamten Desktop), wenn die 6 TB Platte angeschlossen ist.

 

[butcher1de]

Nein ist keine

Western Digital WD Red 6TB, 3.5", SATA 6Gb/s (WD60EFRX) Formfaktor: 3.5" • Drehzahl: IntelliPower • Cache: 64MB • Leistungsaufnahme: 5.3W (Betrieb), 3.4W (Leerlauf) • Lautstärke: 28dB(A) (Betrieb), 25dB(A) (Leerlauf) • Besonderheiten: 4KB Sektoren mit Emulation (512e), geeignet für Dauerbetrieb • Herstellergarantie: drei Jahre

Das Problem wird wie von Madnex geschrieben an deinem Esata Adapter liegen.