2011518

兵ちゃん

2TB超えHDDについて

兵ちゃんの研究室へ戻る

 

 現在市販されているハードディスクの容量で2.5TB3TBのハードディスクには従来からある2TBまでの物と違います。現在のOSではハードディスクに2TBの壁があります。さらにハードディスクの接続に現在の使われているのはSerial ATA2(SATA2)速度は3Gbpsまででしたがハードディスクを接続するコネクターやケーブルは同じ物が使用でき互換性があるSerial ATA3(SATA3)速度は6Gbps2倍の速さの規格に変わってきている最中です。夏のボーナスで部品を購入する参考になるように今回はSerial ATA3(SATA3)14k円と価格が安くなった3TBのハードディスクの実験です。トホホな実験結果になってしまいましたが紹介したいと思います。



1.新しい規格UEFI(旧称:EFI)

 intelが提案した規格でUEFI(Unified Extensible Firmware Interface)というシステムの初期化や基本的な入出力手段の提供、OS起動用コード(ブートローダー)の実行するファームウェアのインターフェースで現行のBIOSに代わる規格が登場しました。 「2TB超え」の2.5TB3TBのハードディスク単体でMS Windows Vista SP1 64Bit版、MS Windows 7 64Bit版などのOSを起動させるにはUEFI(EFI)を使うしかありません。それかBIOSUEFI(EFI)の機能をサポートされるのを待つしかありません。色々と資料を見ていると対応しているのはインテルのマザーボードが中心で他のメーカーのマザーボードで対応しているBIOSのブートデバイスの選択する項目に「UEFI」または「EFI」という項目があり選択すると「2TB超え」の2.5TB3TBのハードディスクから起動できるマザーボードがあるそうです。(資料から)



2.2TBの壁」とは

 これまでハードディスクの区画の管理方式にはMBR(Master Boot Recod)でハードディスクのセクターを32Bitで管理してきました。32Bitで管理してきたということは232乗ということです。ハードディスクは1セクターあたり512バイトなので232乗では2.2TB(テラバイト)になります。つまりMBRでは2.2TBまでしかハードディスクを管理できないということです。



3.2TB超え」をするには

 ハードディスクを管理する方式にGPT(GUID Partition Table)を使ってハードディスクの区画を管理します。GPTではセクターを64Bitで管理して264乗まで扱えます。264乗とは8ZB(ゼタバイト)、約86TB(テラバイト)まで管理することができます。従ってMBRに取って代わって今後はGPTが主流になっていきます。



4.GPT対応OS

 GPTのハードディスクから起動するOSMS Windows Vista SP1 64Bit版、MS Windows 7 64Bit版など64BitOSが対応しています。Linuxも同様に64Bit版を使う必要があります。対応しているかどうかはOSのハードディスクにインストールする時にGPTディスクとして使用できればUEFI(EFI)に対応しており2TB超えして2.5TB3TBのハードディスクから起動できるようになります。ハードウェアがUEFI(EFI)に対応していない場合はMBRを使い2.2TBまでで使うか2TB以下の容量のハードディスクを別に準備してMBRを使って起動用ハードディスクを作りOSをインストールしたのちにGPTを使い2TB超えの2.5TB3TBのハードディスクを2番目のハードディスクとしてデーターの保存用に使うことになります。



5.実験に準備した資材等

 なるべく安く部品をかき集めたのでintelCPUとマザーボードを揃えるところまでできませんでした。今ある環境で実験しました。ハードディスクは従来からの技術で作られた日立製と新しい技術Advanced Formatを採用したWestrn Digital製のハードディスクの2種類準備して違いがあるかどうかみてみました。SATA3環境はマザーボードに付いていた物と拡張カードの物と安く準備しましたが全部Marvellのチップを使った物になってしまいました。あとマザーボード12UEFI未対応でBIOSです。マザーボード3UEFIマザーボードです。


OS1

MS Windows 7

64Bit

OS2

Linux Ubuntu 11.04

64Bit

ハードディスク1

日立HDS723030ALA640


SATA3 3TB

ハードディスク2

Western Digital WD30EZRS


SATA3 3TB

マザーボード1

GIGABYTE GA-770TA-UD3

(ソケットAM3UEFI未対応)

SATA3 ポート付きMarvell 9128

チップセットAMD770 AMD710

マザーボード2

ASRock M3A770DE

(ソケットAM3UEFI未対応)

チップセット AMD770 AMD710

マザーボード3

ASRock 870iCafe R2.0

(ソケットAM3+UEFI)

SATA3チップセット AMD 870 AMD SB850

SATA3 Card1

ASRock SATA3 Card

Marvell 88SE9123

SATA3 Card2

玄人志向 SATA3I2-PCIe

Marvell 88SE9128



6.実験方法

 実験の方法はSATA3環境で3TBのハードディスクの使用についてOSのインストールを行い使用できるかの実験を試みたいと思います。なお実験の結果にて日立製とWestern Digital製も特に違いがわからなかったので同じものと思ってください。あとASUSUの系の中国製のシンプルなマザーボードのASRock 870iCafe R2.0はどうなのかもみてみたいと思います。



7.実験結果

(1)3TバイトのハードディスクはOSからは2,794Gバイト前後で表示されます。


(2)3TBのハードディスクにOSをインストールできたがGPTではなくMBRでインストールしてしまい約700GBの空きができて区画を作ろうとしても2.2TB以上は使用することができなかった。(2TBの壁)


(3)SATA3環境はスコスコと体感速度が速くSATA3にするだけでも良いのでは・・・と思った。

従来からあるSerial ATA2(SATA2)3GbpsSerial ATA3(SATA3)6Gbps2倍の速さです。

コネクターは同じでケーブルまで同じ物が使えます。


(4)このマザーボード12のハードウェア環境ではBIOSUEFI(EFI)に対応していないのでGPTで区画を作ってOSのインストールと起動はできなかった。


(5)2TB以下の容量のハードディスクにOSをインストールし起動用として3TBのハードディスクは2番目のハードディスクとしGPTで区画を作りフォーマットして2.7TBの容量を確保してデーターの保存用に使うことはできた。


(6)Linux Ubuntu 11.04ではUEFI(EFI)を気にせずパーテーションを作りインストールができた。Linuxでは逆にUEFI(EFI)は対応していないので従来からのBIOSの方が良い。


(7)先に2TB以下の容量のハードディスクからOSを起動して3TBのハードディスクをGPTで区画を作りフォーマットした後に2TB以下のハードディスクを外して3TBのハードディスクにOSをインストールしようと試みたがOSのインストールはできなかった。


(8)マザーボード3UEFIなので3TBのハードディスクへのインストールと起動も正常にできた。UEFIをそのまま使っているのと付加機能はショボイけれどもSATA3AM3+と押さえるところは押さえているので8k円というこの価格は恐るべし中国製品といったところです。



8.実験結果から

 起動用ハードディスクを別に準備して「2TB超え」の2.5TB3TBのハードディスクは2番めのハードディスクとしてデーター保存用として使うのが一番簡単で安上がりです。そうすると対応するOSが増えてMS Windows Vista 64Bit版、MS Windows 7 64Bit版の他にMS Windows Vista 32Bit版、MS Windows 7 32Bit版が使えるようになります。ただしMS Windows XPOSとしてサポート外になります。あと現在使っているマザーボードが3TBに対応していない場合はBIOSのアップデートをするかSATA3 Cardを使う必要があります。さらに「2TB超え」の2.5TB3TBのハードディスクからOSを起動させるとなると今回実験で使ったUEFI(EFI)のマザーボードASRock 870iCafe R2.0(ソケットAM3+UEFI)などに交換しなければなりません。



9.各種ツール

 OSのサポート外になりますが各種ツールが公開されています。ほとんどがOSの機能を独自に拡張するソフトです。Windows XP等の32ビットOSを対象にしています。起動用ハードディスクとしては使えませんがデーター保存用ハードディスクとして使えます。

 使用するにはバックアップをとり自分の責任でおこなってください。

Hitachi GPT Disk Manager

http://www.paragon-software.com/hitachi/index.html

Western Digital Advanced Format Hard Drive Download Utility

http://www.wdc.com/global/products/features/?id=7


日本ギガバイト 

3TB+ Unlockerユーティリティ

http://www.gigabyte.co.jp/press-center/news-page.aspx?nid=1002

ASRock 3TB+ Unlocker

http://www.asrock.com/feature/3TB/index.asp



10.マザーボードのUEFI(EFI)への対応

 最近マザーボードを更新した場合はBIOSのアップデートでUEFI(EFI)に対応する可能性が少しあります。でもBIOSUEFI(EFI)に対応に変更するにはプログラムのサポートが高くつくと思われます。従ってマザーボードのUEFI(EFI)への対応は行われないと思った方がいいと思います。過去にもたしか同じような事があったと思います。その時は結局マザーボードを買い替えるしかなかったと思います。現在、マザーボードのUEFI(EFI)の宣伝文句は次の表のとおりです。そのままUEFI(EFI)を採用した会社、独自にハイブリッドした会社、BIOSに互換性を持たせた別のBIOSを採用した会社、UEFI(EFI)への対応ができていない夏のボーナス商戦に間に合いそうにない会社とそれぞれ各社バラバラな対応で落ち着くのに時間がかかりそうです。


メーカー

Socket

UEFI(EFI)への対応した言葉

intel

1155

System BIOS • 32 MB Flash EEPROM with Intel® Platform Innovation Framework for EFI Plug and Play

ASRock

1155

3TB HDDもブートドライブにできる次世代BIOSUEFIを採用

AM3

3TB HDDもブートドライブにできる次世代BIOSUEFIを採用

ASUS

1155

グラフィカルな高機能BIOSEFI BIOS」を搭載

AM3

不明

GIGABYTE

1155

ハイブリッド EFI テクノロジー

AM3

DualBIOSハイブリッドEFIテクノロジー搭載で3TBHDDをサポート

MSI

1155

本製品にはUEFI(Unified Extensible Firmware Interface)に準拠したClick BIOSが採用

AM3

不明







 これで現在市販されているハードディスクの容量で2.5TB3TBSerial ATA3(SATA3)ハードディスクには従来からある2TBまでの物と互換性を残しながら違う事がわかっていただけたでしょうか?あとマザーボードのBIOSUEFI(EFI)UEFI(EFI)互換へと変わってきています。しかし部品の価格は安くなっています。Serial ATA3(SATA3)3TBのハードディスク14k円、マザーボードでASRock 870iCafe R2.07.9k円とCPUやメモリー等も安くなって更新しやすくなっています。ボーナスで更新するときの参考になれば幸いです。しかし、このレポートを書くのにゴールデンウィークも使い今までかかってしまいました。最初に考えていたよりも奥が深く深みにはまってしまいました。ほんとにトホホになってしまいました。(笑い)




参考URL

日経Linux 200114月号 2Tバイトの壁を越える最新ハードディスク利用術

その他・・・色々

5