Ontrack Now

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 ■■      ■             ■      豆知識  Vol.02-08
■  ■     ■             ■ ■    大容量HDD認識問題
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=============================================================2004.08.30=========

昨今のIDE HDDの容量増加は目を見張る物があります。 現在のPCの頭脳である
マイクロコンピュータが産声を上げた時期の大型コンピュータのディスク装置は6平米位
の大きさで僅か320MB程度しかありませんでした。 現在ではこの容量は爪先位の
大きさのメモリーカードですらこれを凌駕してしまっています。

元々はHDDのサイズはシリンダー、ヘッド、セクターで表され、物理的にもこの表現と
合致したレイアウトを取っていました。 最近では記録密度が上がり、この方式では
表現出来なくなり、トラック当りのセクタ数が内周と外周では異なる形になっています。

複数の記録面で構成される場合、ヘッドは原則として記録面の数だけ存在します。
物理的な記録の単位をセクタといい、これは一般的には512バイトです。 これが円周
上に並び、トラックを構成します。 シリンダは読んで字の如く各記録面の同一トラック
を円筒と見做したものです。

今月取り上げるIDE HDDの容量制限に関しては、古いPCをアップグレードし
ながら使おうと考えておられる方以外には関係がない事ですが、記憶の片隅に沈めて
おいて頂ければと思います。

1。 IDE/ATA規格上の制限----------------132GB制限

 a) CHS方式(シリンダ/ヘッド/セクタ・アドレス指定)

   HDDの物理アドレスを構成する要素であるシリンダ/ヘッド/セクタで指定する
   方式の場合、

    C(シリンダ): 0〜65,535
    H(ヘッド) : 0〜15
    S(セクタ) : 1〜255

   IDE規格における最大セクタ数はこの掛け合わせたものであり、容量的には
    65566 * 16 * 255 * 512byte = 136,902,082,560byte が最大となります。

   ビッグドライブ対応という言葉がありますが、これはこの制限を受けませんと
   いう意味です。

 b) LBA方式(Logical Block Address)

   HDDの物理アドレスを先頭からのオフセットで表す方式でE−IDE規格から
   採用されたものです。

   この方式に許される最大セクター数は 268,435,455 です。

   実際上はa)、b)双方の内数を取りますので、E−IDE規格の最大値は a) に
   なります。


2。 BIOSの制限

 a) INT13Hの制限--------------------8.4GB

   MS-DOS系のOSが実際にディスクをアクセスする場合、BIOSのに用意
   されるINT13H(ディスク・アクセス)というコール(サブルーティン)を
   使用します。 このコールへのインターフェースのパラメータ渡しはIntel
   8086系のレジスター渡しになっています。 この為、以下の様な制限が
   あります。

    C(シリンダ): 1024
    H(ヘッド) :  255
    S(セクタ) :   63

    1024 * 255 * 63 * 512byte = 8,422,686,720byte

 b) INT13H/ATA規格からの制限------528MB制限

   先の1。のIDE規格上の制約からヘッド数は255迄ではなく、16迄しか使用
   出来ない事になります。 

    1024 * 16 * 63 * 512byte = 528,482,304byte

3。 其の他の制限

 a) 2.1GBの制限

  − BIOSによる制限   BIOSによってはINT13Hで扱えるシリンダ数
                がLBAからの変換に際し、4095迄しか扱えない
                物が存在しました。

  − FAT16の制限    FAT16での総クラスタ数は65,535であり、
                クラスタの最大値は32,768byteですので
                32,768byte * 65,535 = 2,147,450,880byte  が
                取り得る最大区画容量となります。

 b) 33.8GBの制限

   これは初期のAWARD BIOS(BIOSメーカーのひとつ)のバグに起因
   するもので、Ver.4.5x迄はこの制限があります。 これは、E−IDE
   対応を行う際、セクタの最大数をINT13Hの63のままとした為に発生した
   ものです。

4。 その他(インターフェースの呼称等)

  − IDE/EIDE    Intelligent Drive Electronics

  − ATA/EATA    AT Attachment(IDE under ANSI X39.2)

  − SATA        Serial AT

  − SASI        Shugate Associates System Interface

  − SCSI        Small Computer System Interface

		− Narrow      8Bit Data Transfer
		− Wide        16Bit Data Transfer
		− SCA(Single Connector Attachiment) Hot Swappable 16Bit

  − Fiber Channel

   上記の内、IDE/SASIは既に過去のものとなり、皆様の目に触れる事はない
   でしょう。
   現在の一般的PCに使用されているHDDのインターフェースはEATAです。
   SATAは廉価版のDisk Array装置等に使用される様になり、ショップ
   店頭にも並ぶ様になって来ましたが、未だこれからのものでしょう。 ご自身で
   パーツを揃えて組まれる場合、RAIDを簡単に組め、またATAよりも高速な
   アクセスが期待出来ます。

   SCSI/Fiber Channelは高速アクセスと高信頼性を要求される
   サーバーで使用されるドライブで、同一容量であればATAの2〜3倍の価格に
   なります。 一般のPCにはSCSIインターフェースは実装されていませんので
   インターフェース基板も別に購入しなければなりません。

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