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Festplatte, Partition, Cluster & Co.

Bücher zum Thema:

http://www.archmatic.com/glossar/z_festplatte.htm

AV-Festplatte
Cluster (mehr über den "Festplattenverbrauch")
FAT
NTFS
Partition

siehe auch (auf anderen Glossar-Seiten):

CD-ROM
Datensicherung
Diskette
DVD
RAID
SCSI

Eine Festplatte - "Harddisk", "Harddrive" oder "Winchester" gennant - ist ein Datenträger, der fest im Rechner eingebaut ist und eine größere Datenmenge aufnehmen kann. Eine Festplatte ist zwar viel langsamer als der RAM-Speicher, aber gespeicherte Daten bleiben auf der Festplatte auch dann erhalten, wenn der Computer ausgeschaltet wird. Gegenüber weiteren Speichern wie CD-ROM, DVD oder Diskette gilt die Festplatte allemal als schnellster Speicher.

AV-Festplatte

Optimierte SCSI-Festplatte zur Video- und Musikbearbeitung, die einen gleichmäßige Fluß der Daten und eine minimale Übertragungsgeschwindigkeit garantierte. Weiterhin wird im Gegensatz zu Standard-Festplatten keine Neujustierung des Schreib/Lesekopfes während der Übertragung vorgenommen.

Cluster

Die kleinstmögliche Speichereinheit auf einem Datenträger. Bei Festplatten beispielsweise hat ein Cluster eine Größe von mindestens 2048 Byte

Dem aufmerksamen PC-Nutzer wird aufgefallen sein, daß umfangreiche Programme mit vielen Dateien auf großen Festplatten gegebenenfalls viel mehr Festplattenspeicher verbrauchen als ursprünglich angenommen bzw. vom Installationsprogramm ausgerechnet. Das hängt mit der alten FAT-Technologie (FAT 16) zusammen - also der Art und Weise, wie MS-DOS bzw. WINDOWS die Festplatte partitioniert bzw. formatiert:

Jeder Datenträger ist in viele kleine Einzelteile - sogenannte Cluster - aufgeteilt. Jeder dieser Cluster, vom deutschen MS-DOS "Zuordnungseinheit" genannt, ist numeriert und genau einer Datei auf der Festplatte zugeordnet. Große Dateien werden auf mehrere Cluster verteilt.

Da MS-DOS bzw. WINDOWS 95 ein logisches Laufwerk (Partition) nur in maximal 65 536 Cluster unterteilen kann, ist die Größe der einzelnen Cluster von der Größe des Datenträgers abhängig - nämlich 512, 1024, 2048, 4096, 8192 Bytes,... (siehe auch Tabelle weiter unten). Das Formatierungs-Programm paßt die Clustergröße jeweils so an, daß die Maximalzahl nicht überschritten wird. Es empfiehlt sich also, die Partitionierung so vorzunehmen, daß eine möglichst kleine Clustergröße erreicht wird.

Zu Ihrer Info: Mit dem Partitionierungsprogramm FDISK kann man ein physikalischen Laufwerk in mehrere logische Laufwerke unterteilen. Wenn man beispielsweise eine 2.4 GB große Festplatte in 5 Teile unterteilt, dann beträgt die Clustergröße anstatt 64 KB nur 8 KB.

Die Clustergröße von Datenträgern läßt sich mit den MS-DOS bzw. Windows-Programmen CHKDSK bzw. SCANDISK leicht ermitteln. So beträgt etwa die Clustergröße einer HD-Diskette 512 Bytes, während viele Festplatten eine Clustergröße von 2048 Bytes aufweisen.

Da jeder Cluster nur von maximal einer Datei (!) benutzt werden kann, bleibt bei Dateien, die kleiner als ein Cluster sind, immer ein Teil des Clusters unbenutzt. Dasselbe gilt für den letzten Cluster einer Datei, der ebenfalls nur teilweise genutzt wird. Auch eine Datei, die gerade mal ein Byte groß ist, belegt also auf dem Datenträger einen vollen Cluster, eben beispielsweise 2048 Bytes bei einer 250 MB großen Festplatte und bereits 16 KB auf einer Gigabyte-Partition.

Aus Anwender-Sicht muß nun bedacht werden, daß in einem konkreten Fall die meisten CAD-Symbole 4096 Bytes groß sind und deshalb auf jeder Festplatte, die größer als 255 MB ist (Clustergröße von 8192 Bytes und mehr), mindestens das Doppelte Ihrer eigentlichen Größe belegen. Damit man sich ein möglichste klares Bild von dieser Situation machen kann, wurde hier die Installation einer konkreten Software in Hinblick auf das Verhältnis von Festplattengröße und verbrauchtem Speicherplatz untersucht:

Partitionsgröße	< 255 MB	< 510 MB	< 1.01 GB	< 2.03 GB
Clustergröße (Byte)	4.096	8 192	16 384	32 768
belegte Cluster (Stück)	71 704	39 303	23 129	15 343
belegter Speicher (MB)	280,093	307,054	361,390	479,468
vergeudeter Speicher (MB)	6,045	33,006	87,342	205,421
vergeudeter Speicher (%)	2%	11%	24%	43%

Die Tabelle macht deutlich, daß mehr als 200 MB Festplatten-Speicher verschenkt werden, wenn die Software auf einer 2 GB-Partition installiert wirde. 33 MB werden immerhin noch auf einer 500 MB-Partition "geopfert".

Zum Vergleich dieselbe Installation aber ohne die vielen einzelnen (kleinen !) Symbole-Dateien:

Partitionsgröße	< 255 MB	< 510 MB	< 1.01 GB	< 2.03 GB
Clustergröße (Byte)	4.096	8 192	16 384	32 768
belegte Cluster (Stück)	63 198	32 570	17 141	9 6183
belegter Speicher (MB)	246,867	254,453	267,828	300,562
vergeudeter Speicher (MB)	5,514	13,100	26,475	59,209
vergeudeter Speicher (%)	2%	5%	10%	20%

Zum Vergleich eine WINDOWS 95-System-Partition mit jeder Menge WINDOWS-Programmen und Anwendungssoftware.

Partitionsgröße	< 255 MB	< 510 MB	< 1.01 GB	< 2.03 GB
Clustergröße (Byte)	4.096	8 192	16 384	32 768
belegte Cluster (Stück)	174 466	90 826	449 244	28 692
vergeudeter Speicher (%)	4%	7%	15%	27%

ACHTUNG: Das nachträglich Ändern der Festplattenpartitionierung führt zum Verlust der bisher abgespeicherten Daten. Darum sollten Sie auf keinen Fall aufgrund dieser Erkenntnisse nun einfach Ihre Festplatte neu partitionieren!!!!

Hinweis: Die hier aufgezeigt Problematik betrifft das in die Tage gekommene FAT-Dateisystem von MS/DOS, Windows 3.11 und Windows 95a. Ab Windows 95b oder Windows NT4 können alternative Dateisysteme verwendet werden (FAT32 oder NTFS), dann sind zumindest die so eingerichteten Partitionen von dieser Art des Speicherverbrauches nicht betroffen.

Diese Untersuchungen wurden mit Hilfe des Shareware-Programmes "Partition Cluster Analysis" gemacht, das hier vom AEC.WEB downgeloadet werden kann. (Klicken Sie dazu auf das Diskettensymbol.)

FAT

Abkürzung für "File Allocation Table" • Dateizuordnungstabelle auf Festplatten, Disketten und CD-ROMs, die die Positionen von Dateien und Verzeichnissen auf dem Datenträger enthält (siehe auch NTFS).

Wenn Windows 95B oder Windows 98 mit FAT32 und Windows NT 4 auf einem Rechner parallel installiert sind, kann man normalerweise von NT aus nicht auf die FAT32-Partition zugreifen. Unter www.sysinternals.com gibt es jedoch einen Programm mit dem Namen "FAT32", das NT 4 nachträglich die Möglichkeit verleiht, auch FAT32-Partitionen zu lesen und zu schreiben.

NTFS

Abkürzung für "New Technology File System" • Dateisystem mit neuerer Technologie, das mit WINDOWS NT eingeführt wurde. Dieses Dateisystem unterstützt lange Dateinamen, erweiterte Dateiattribute und sehr große Speicherkapazitäten (bis zu 264 Bit, also ca. 17 Milliarden GByte).

Wenn Windows 95B oder Windows 98 mit FAT32 und Windows NT 4 auf einem Rechner parallel installiert sind, kann man normalerweise von MS-DOS oder Windows 95/98 nicht auf die NTFS-Partition zugegriffen werden. Unter www.sysinternals.com gibt es jedoch einen Programm mit dem Namen "NTFSDos", mit dem man die NTFS-Daten lesen und in sehr begrenztem Umfang auch schreiben kann.

Partition

Einheit eines definierten Speicherbereichs einer Festplatte, die als eigenständiges Laufwerk angesprochen und behandelt werden kann (siehe auch Festplattenverbrauch - das Geheimnis von Partition und Cluster).

Bald 500-Gigabyte-Festplatten möglich
(Meldung der PC-Magazin-News vom 18.2.1998)

Quinta will in den kommenden Jahren die Festplattenkapazität um das 10 bis 20fache erhöhen. Ermöglichen soll dies die Optically Assisted Winchester (OAW ) Technologie, eine Kreuzung aus magnetischer und optischer Speichertechnik. Einige Details veröffentlichte das Seagate- Tochterunternehmen Mitte Februar 1998 in San Jose.

Durch die Kombination von rotierenden Minispiegeln, Lasern und winzigen optischen Linsen - nur 0,35 Millimeter im Durchmesser - wollen die Entwickler langfristig eine Steigerung von heute 10.000 Spuren pro Zoll auf bis zu 100.000 Spuren erreichen. Erste Exemplare mit OAW sind noch für dieses Jahr angekündigt. Doch Quinta-Chef Steve Kitrosser setzte noch einen drauf: ,Mit unserer Technologie können wir sogar das superparamagnetische Limit überwinden." Die sogenannte superparamagnetische Grenze beschreibt die theoretisch größtmögliche Packungsdichte. Man nimmt an, daß sie bei 20 bis 40 Gigabit pro Quadratzoll erreicht wird. Mit amorphen Oberflächenbeschichtungen aber ließen sich Informationseinheiten viel dichter packen, als bei herkömmlichen, kristallinen Oberflächenstrukturen. Die Bits müßten nicht mehr horizontal angeordnet werden, sondern könnten sich in beliebig vielen Schichten übereinander "stapeln".

Polymere statt Silizium: Der Speicherclou aus Norwegen
(Meldung der Computermagazin c't vom 2.2.1998)

Hannover, 2. Februar 1998 - Für nur wenige Groschen will die kleine norwegische Firma Opticom auf Kunststoff-Basis einen Speicher mit einer Kapazität von bis zu 170 000 Gigabyte herstellen, der auf einer Scheckkarte Platz findet. Schon im kommenden Jahr soll das erste Produkt in Serie gehen.

Bewahrheitet sich diese Ankündigung, bedeutet das eine Revolution für die gesamte Computerindustrie. Festplatten, CD-ROMs, Tapes, aber auch Flash-Speicher und sogar RAM beziehungsweise ROM wären durch diese neue Technologie ersetzbar. In seiner aktuellen Ausgabe 3/98, informiert das Computermagazin c't über die Hintergründe des Super-Chips aus der norwegischen Entwicklungsschmiede.

Das Prinzip des organischen Speichers ist so einfach wie genial: Eine Polymerschicht, die über eine Passiv-Matrix angesteuert wird, strahlt Licht auf das Speichermedium, eine Proteinschicht. Das Licht schaltet die Proteine zwischen zwei stabilen Zuständen hin und her. Die beiden Zustände unterscheiden sich vor allem darin, welche Lichtfarben sie absorbieren und welche sie durchlassen. Einmal geschaltet, bleiben die Zustände auch ohne Licht stabil. Mit Licht geringerer Intensität, das den Speicherinhalt nicht löscht, liest man die Daten aus.

Über das konkrete Herstellungsverfahren hüllte sich Hans Gude Gudesen, Direktor des Opticom-Forschungsteams, gegenüber c't in Schweigen. Opticom sei zwar der geistige Urheber der Speichertechnologie - auch wenn die eingereichten Patente noch nicht bestätigt sind - doch könne die 25köpfige Osloer Firma nicht selbst produzieren. Sie sei deshalb gegenüber Partnerunternehmen zu Stillschweigen verpflichtet.

Die Technik selbst sei jedoch schon so weit entwickelt, daß sie sich für die Massenfertigung eignet. Spätestens im kommenden Jahr werde ein erster Proteinspeicher als Serienprodukt auf den Markt kommen. Bisher verfügt Opticom über zwei Prototypen; allerdings bestehen diese nur aus einer Polymer-Schicht; über die Speicherkapazität macht Hans Gude Gudesen keine Angaben.

Ob Opticom bei den dreidimensionalen Proteinspeichern die Nase vorn hat, ist noch ungewiß. Eins ist jedoch sicher: Der Polymerelektronik gehört die Zukunft. Bereits seit Jahren wird in Uni-Instituten und in den Labors großer Konzerne fieberhaft geforscht. Zahlreiche wissenschaftliche Veröffentlichungen und Vorträge sowie die illustre Reihe der Patentinhaber zum Thema Polymer-LED und Polymerherstellung wie zum Beispiel von AT&T, Motorola, Philips, Sharp, Toshiba und Xerox belegen dies.

Ihr Ansprechpartner für Rückfragen

Dr. Jürgen Rink (c't-Redaktion)
Telefon: 05 11/53 52-300
Fax: 05 11/53 52-417
E-Mail: jr@ct.heise.de

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