FAQ：4Kn硬碟

自1986 WD 制訂Advanced Technology Attachment (ATA) ，硬碟扇區 Sector就被固定在512 byte。(SCSI 跟MFM跟後來的SCSI協議，硬碟都有非512 byte 可以選擇)

1998 年，美國國家儲存產業聯盟存 (NSIC) 發布的一份技術文件建議使用長數據扇區，
因為硬碟磁密度增加時候, 信噪比(SNR)會降低。有可能需要提高硬碟的錯誤糾正碼（ECC）數據量，但是如果將扇區塊大小從 512 byte增加到 4,096 byte（4kilobyte）
ECC會更有效率. 因應長扇區發展,數據產業在2000成立了IDEMA長數據委員會

再者隨著積體電路快速發展, 硬碟控制器也從專用客製化8位元ASIC 慢慢發展成以ARM Coretex R 內核16位元~到32位元，並且又多核心為主的彈性的SoC,，DRAM與硬碟控制CPU效能有數十倍到百倍效能，1扇區512 byte 對其來講真的太小。

另外一邊，也在制定行業標準
2003 年，IBM、Maxtor、希捷和富士通跟微軟提交作業系統需要支持4K 扇區存儲，微軟也同意在未來OS支援4K扇區儲存裝置，但也發現相容性問題不少。

因此 Seagate , WD 提出基於硬體為4k 儲存 512byte 模擬提案，也被IDEMA 委員會納入並由提交給微軟，並命名為AF 512e 與制定Logo。

2008 年，驅動器製造商（富士通、日立環球存儲科技、三星電子、希捷、東芝和 WD）已敲定計劃，將於 2011 年初開始先生產 AF 512e 產品。

隨著硬碟硬體方案架構改進，當代硬碟廠也都是生產基於4k扇區硬體架構硬碟，只是原廠會調整出貨為512e 或是4k扇區儲存體硬碟。

（網路上有一套說法是：
4kn硬碟可以用於數據，說扇區512 byte 用了大約 92% 的容量，而 4Kn硬碟則使用了高達 97%！
實際上，現在都是4kn硬體架構硬碟，所以空間早就用盡，不是說你把512e切成4kn容量就會變大oh！）

那原生4K扇區格式硬碟? 則命名為『4Kn』為 4K native 的縮寫，也由IDEMA設計圖標
4Kn儲存硬體銷售在消費性市場其實比較坎苛一些，原因在於需要軟體作業系統(OS)與硬體控制器(HDD SATA or SAS Controller ) 都要有支援
優點為OS搭配好的話，在連續讀寫上理論上會略快一點… 以下為Surface Pro SSD 在512e 與4kn 效能比較：

『缺點為4kn裝置會真的有相容性狀況』

以下相容性問題整理給大家參考：

Q1：4K Native 硬碟及非 4K Native 硬碟在Synology NAS (DSM) 下能不能混用？

A：4Kn和512e碟，兩者是無法混用的！儲存集區必須由相同磁區格式的硬碟所組成。

硬碟必要條件：
若要使用新增硬碟功能，Synology NAS 必須含有至少一顆未使用且符合以下條件的硬碟：
• 硬碟狀態：硬碟必須為良好狀態。
• 硬碟類型：硬碟必須為相同的硬碟類型，使用不同的硬碟類型會影響系統可靠性及效能

故不支援同時使用下方列出的不同類型硬碟：
◊ HDD 及 SSD 硬碟
◊ SATA 及 SAS 硬碟
◊ 4K Native 及非 4K Native 硬碟

Synology 產品相容性產品連結

大家可以做參考（以OSSlab販售Seagate 16T 4Kn硬碟做範例）：

Q2：裝上 NAS 或是USB外接盒，測試出現錯誤？

A1：目前有些 NAS無法正確抓到4Kn的硬碟，所以無法偵測到硬碟。
A2：有可能是NAS韌體上的BUG，請升級到最新韌體。
A3：與上述相同，在NAS裡不要跟既有512e的硬碟做RAID (參考下圖)
A4: USB to SATA 外接盒，很多韌體沒更新下，SMART資訊無法穿透外接盒。

QNAP NAS 混用512e碟和4Kn碟出現的錯誤

Q3：哪些主機板和作業系統，支援4Kn碟？

A: 相容性問題主要在於：作業系統和主機或介面卡的磁碟控制晶片，可否支援到4K，兩者缺一不可。

● 作業系統方面:
可參考以下連結查閱支援系統
Windows 中 4K 磁區硬碟的 Microsoft 支援原則

簡單來說，Windows可支援4Kn硬碟的系統版本：
• Windows 8 (含)以上的所有 Windows 版本
• Server 2012 (含)以上的所有伺服器版本。

● 硬碟控制卡與硬碟格式化方面:

由於傳統 BIOS (Legacy) 模式下並不支援4Kn 硬碟模式開機
因此不管是主機板內建HBA/RAID 卡，或是額外安裝的HBA/RAID硬碟陣列卡，都必須切換到UEFI模式，來規劃4Kn碟。
在格式化硬碟時也請務必選GPT格式 (傳統MBR格式以512 Bytes Sector為單位，自然是無法與4Kn碟相容)。

至於哪些陣列卡有支援4Kn硬碟，可參閱下列有測試通過的相容性列表：

• LSI 1078 ＆所有3ware 陣列晶片 – 不支援 4Kn硬碟。
• CacheCade – 不支援 4Kn硬碟
• LSI SAS2108-based – 不支援 4Kn硬碟
• LSI SAS2208-based – 可支援4Kn硬碟
• LSI SAS3108-based – 可支援4Kn硬碟
• LSI SAS3008（12 Gb/秒）- 可支援4Kn硬碟
• LSI SAS2308（6 Gb/秒）- 可支援4Kn硬碟

Intel主機板內建的RAID功能，也都採用LSI晶片為主，如下表
4Kn支援度方面，可參考這裡。

另外，測試軟體的版本新舊也有可能影響

Ｑ4：如何看硬碟健康度？
A：OSSLab銷售的所有硬碟都會經過嚴謹的健康度測試確認，顯示正常100%才會出貨！
除了使用一般的Crystral Disk info 檢測外，還有更嚴謹的檢測方式可以完整顯示健康度。
連結如下：https://www.hdsentinel.com/
以及使用原廠軟體 Seachest Full test測試過後才會出貨。

測試範例圖：