Пожалуйста, объясните потерянное пространство на внешнем жестком диске в формате exFAT

Question

Недавно я купил 2,5-дюймовый жесткий диск емкостью 750 ГБ и поместил его во внешний корпус. Он имеет технологию расширенного форматирования (AFT), но я использую Windows 7, поэтому я предположил, что буду в безопасности.

1. Я решил попробовать exFAT, потому что меня соблазнило снижение накладных расходов.
2. Для "Размер единицы размещения" я выбрал "Размер размещения по умолчанию"
3. Сначала попытался отключить "Быстрое форматирование", но это заняло слишком много времени, поэтому я остановился и начал заново с выбранным "Быстрое форматирование".
4. После того, как диск был отформатирован, просмотр параметров форматирования снова показывает, что "Размер единицы выделения" равен 256 КБ.

Накопитель работает нормально, но у меня возник вопрос о разнице между "Размер" и "Размер на диске".

На моем внутреннем жестком диске, отформатированном в 120 ГБ NTFS, разница составляет всего 0,16%. Однако, на моем гораздо большем, внешнем накопителе, отформатированном в exFAT, разница составляет 17,38%. При этом на этом диске емкостью 750 ГБ больше всего уместится 637 ГБ (с 0 свободного места).

Какие параметры формата я должен использовать, чтобы максимально использовать используемое дисковое пространство?

Какое влияние окажут мои текущие настройки на производительность? Какое влияние окажут рекомендуемые вами настройки на производительность?

Настройки формата

Внутренний жесткий диск

Внешний жесткий диск (с большой разницей в пространстве!)

Answer 1

Размер единицы выделения (кластера) по умолчанию в exFAT намного больше, чем размер единицы выделения по умолчанию в NTFS. Как вы отметили в своем вопросе, exFAT по умолчанию равен 256 КБ, а NTFS по умолчанию - 4 КБ для томов размером более 2 ГБ.

Поскольку выделение хранилища должно происходить во всех кластерах, файл, не кратный размеру кластера, приведет к потере пространства на устройстве хранения. Это потраченное впустую пространство зависит от размера и обычно больше, когда размер кластера больше и когда на устройстве много файлов. Это состояние называется внутренней фрагментацией, а потраченное впустую пространство называется свободным пространством.

Например, для файла размером 257 КБ потребуется две единицы размещения для хранения на томе exFAT, занимающий 512 КБ. Для того же файла потребуется только 260 КБ на томе NTFS с кластерами 4 КБ.

Статья в Википедии о кластерах данных объясняет это более подробно:

Кластер - это наименьший логический объем дискового пространства, который можно выделить для хранения файла. Хранение небольших файлов в файловой системе с большими кластерами, следовательно, будет занимать место на диске; такое потраченное впустую дисковое пространство называется свободным пространством. Для размеров кластера, которые являются маленькими по сравнению со средним размером файла, потраченное впустую пространство на файл будет статистически около половины размера кластера; для больших размеров кластера потраченное впустую пространство станет больше. Однако больший размер кластера уменьшает накладные расходы и фрагментацию бухгалтерии, что может улучшить общую скорость чтения и записи. Типичные размеры кластеров варьируются от 1 сектора (512 В) до 128 секторов (64 КБ).

Попробуйте отформатировать диск с меньшим размером единицы размещения. Это может немного замедлить операции ввода-вывода, но значительно сократит объем потерянного дискового пространства.

Answer 2

Размер единицы размещения будет влиять на используемое пространство на диске. Большая единица выделения будет лучше, если у вас есть большие файлы. Меньшая единица выделения лучше для небольших файлов.

Чтобы думать об этом, нужно думать о своем жестком диске как о пустой записной книжке, и каждая страница представляет собой "единицу выделения" с установленным размером, который она может содержать. Небольшая страница записной книжки (то есть небольшая единица выделения) очень удобна, если у вас есть много маленьких кусочков информации для сохранения. Одну и ту же область бумаги можно разрезать на множество других страниц и хранить множество небольших заметок. Если заметка оказывается больше одной страницы, последняя строка каждой страницы резервируется, чтобы указывать на следующую страницу, чтобы продолжить заметку. Если ваша заметка представляет собой только одну страницу, последняя строка никогда не используется, но она всегда зарезервирована на случай, если заметка станет больше.

Если вы используете большой размер страницы записной книжки, на каждой странице хранится намного больше информации, без необходимости перетекать на другую страницу. Если это так, он по-прежнему использует только последнюю строку страницы, чтобы указать на следующую страницу заметки. Недостатком является то, что если у вас много файлов, которые занимают только небольшую часть страницы, все равно займите полную страницу в блокноте.

Если вы хотите получить наиболее полезное пространство на этом диске, я бы предложил использовать наибольшую единицу выделения, которая имеет смысл для ваших данных.

Answer 3

Ссылка DragonLord, приведенная выше, никуда не годится. В нем говорилось о FAT12/16, который значительно уступает exFAT. 16-разрядного недостаточно для адресации кластеров, поэтому размер тома FAT16 достигает 4 ГБ, 4-16 ГБ поддерживается только для секторов размером более 512 байт. Текущая реализация exFAT использует 25-битную индексацию кластера, поэтому она наиболее сопоставима с FAT32. Но exFAT использует 64-битный размер файла, поэтому он поддерживает файлы размером более 4 ГБ.

Размер кластера по умолчанию для exFAT описан здесь

Обычно размер кластера выше 8 КБ не рекомендуется. И использовать exFAT для HDD тоже не рекомендуется, за исключением обмена файлами с другими системами, которые не понимают NTFS, потому что exFAT специально разработан для флэш-памяти с ограниченным циклом записи. У exFAT нет журналирования для уменьшения износа вспышки, что оборачивается меньшей надежностью. Подходящий размер кластера для большинства случаев составляет 4 КБ (что является одной из причин, по которой размер кластера NTFS по умолчанию составляет почти 4 КБ), за исключением разделов, которые в большинстве случаев хранят очень большие файлы. Поэтому, если внешний жесткий диск не предназначен для подключения к некоторым старым HTPC, медиа-плеерам или устройствам, которые не могут читать NTFS, вам следует использовать NTFS