硬碟自2011年全面走入4K先進格式 加速儲存容量競爭

從2011年1月開始，所有硬碟製造商所生產硬碟將全面改採4K(4,096位元組)先進格式(Advanced Format)，目前包括希捷(Seagate)、東芝(Toshiba)、威騰電子(Western Digital；WD)都陸續發表採先進格式的750GB 2.5吋硬碟產品，不僅透露出先進格式將成未來趨勢，業者也認為，由於先進格式可改善資料儲存結構與效率，加速了硬碟儲存容量的競爭速度，預估將推動4TB、5TB等高容量產品的面市時程。

根據市場研究機構IDC預測，隨著高儲存容量需求快速提升，2012年2.5吋高儲存容量硬碟市場將成長29.2%。當硬碟市場漸往高儲存容量靠攏的同時，過去以512位元組(Bytes)做為一磁區的格式逐漸顯得不合時宜，經國際磁碟驅動器設備製造商協會(International Disk Drive Equipment and Materials Association；IDEMA)協商，從2011年1月後，所有硬碟製造商允諾將全面改採4K為一磁區的先進格式。

所謂先進格式的作法，就是將原先硬碟實體預設的512位元組的磁區，改為4,096位元組，等於把過去8個傳統的小磁區整合為1，縮減Sync/DAM與ECC區域必須佔用的磁碟空間，藉此改善磁碟的儲存空間利用率達7~11%；以1TB硬碟為例，使用512位元組的分割格式，可用容量為930GB左右，但若使用先進式，就可達到1,000GB以上。業者認為，隨著磁區格式的改進，不僅可穩定高容量硬碟的生產良率，也因此推動更高儲存容量硬碟產品的推出時程，為價格及產品規格競爭激烈的硬碟產業再投下一變動因素。

據了解，過去國際磁碟驅動器設備製造商協會一直持續推動先進格式，但因過去主流Windows XP作業系統並不支援先進格式，一旦硬碟的磁區分割無法跟電腦作業系統有良好匹配(alignment)，便有可能出現硬碟效能遲緩的問題，使得硬碟廠的態度也相對保守；但隨著 Windows 7日益普及，不僅提升硬碟業者改採先進格式的意願，也大幅降低市場對先進格式硬碟將產生效能遲緩的疑慮。

業者表示，若硬碟只能拿來讀取或儲存資料(如外接式硬碟)，即使硬碟改採先進格式也不會跟Windows XP作業系統有所衝突，但若是將硬碟拿來做讀取與運算，由於先進模式將原本劃分為8個512位元組磁區集中在一起，改以1次拉提4K磁區讀取資料，若發生讀取錯位的話，將使硬碟讀寫資料從1個步驟變成2個步驟，延緩硬碟運作速度。

僅管先進格式號稱可改善資料儲存結構與效率，並可提升高容量硬碟的生產良率，但整體看來，由於碟片、磁頭與控制晶片等硬碟零組件成本不變，對於廠商而言，硬碟採用512位元組或先進格式並不會有明顯的成本優勢；對消費者而言，在2011年各家廠商全都改採先進格式之下，預估對單一廠商的市場行銷也難有實質上的幫助，先進格式只能說是在硬碟產業長久發展歷史上，隨著市場對高儲存容量硬碟的需求增溫，業者對硬碟最基本的儲存格式進行改造的改變。