Có hai cách khác nhau để truy cập một vị trí trong một ổ đĩa, một là sơ đồ CHS và hai là sơ đồ LBA.
CHS là viết tắt của Xi lanh, Đầu, Khu vực và là phương pháp cấp thấp nhất để xác định nơi đọc hoặc ghi từ ổ đĩa. Bạn bảo nó sử dụng hình trụ x, đầu y và sector z và đọc hoặc ghi nội dung của vị trí đó đến hoặc từ một địa chỉ trong bộ nhớ (bộ đệm). Nó có nguồn gốc từ các thành phần vật lý thực tế của một ổ cứng (truyền thống, quay gỉ), nơi bạn có các trụ vật lý và đầu đọc. Khu vực này là đơn vị địa chỉ nhỏ nhất và theo truyền thống được cố định ở mức 512 byte.
LBA là địa chỉ byte logic trong đó ổ đĩa đọc từ và ghi vào địa chỉ sector bằng phần bù của nó, ví dụ, đọc sector thứ 123837 trên đĩa hoặc ghi nó vào sector 123734 trên đĩa (bắt đầu từ số 0).
Vấn đề? Mỗi giá trị này được giới hạn trong phạm vi. Trên thực tế, do CHS bị hạn chế nghiêm trọng như thế nào, LBA phải được giới thiệu. Đối với CHS, các giá trị có thể có của C (hình trụ) là 1023, trong khi H (đầu) có thể tối đa 255 và S (sector) chỉ có thể lên tới 63, nghĩa là bạn có thể có tối đa 1024 hình trụ x 255 đầu x 64 sector x 512 byte được ánh xạ ở định dạng CHS truyền thống, mang lại cho bạn tổng cộng dưới 8 GiB! Sử dụng CHS, đơn giản là không thể truy cập đĩa lớn hơn 8 GiB!
Vì vậy, LBA được giới thiệu với giới hạn 32 bit cung cấp cho bạn 2 ^ 32 x 512 byte hoặc 2 TiB giới hạn về kích thước đĩa - đây là lý do đĩa MBR không thể vượt quá 2TiB vì nó sử dụng CHS và LBA để chỉ định kích thước phân vùng và không thể hỗ trợ bất cứ điều gì hơn 2TiB.
Các tùy chọn mới hơn, tốt hơn đã được giới thiệu như sơ đồ phân vùng GPT giúp mở rộng LBA lên 64 bit, mang lại cho bạn nhiều thứ hơn bao giờ hết bạn cần ở 2 ^ 64 x 512 byte - nhưng có một nhược điểm: rất nhiều di sản hệ điều hành phần cứng và di sản và các triển khai BIOS kế thừa và trình điều khiển cũ không hỗ trợ UEFI hoặc GPT, và nhiều người muốn có một cái gì đó có thể dễ dàng nâng cấp hơn để vượt qua giới hạn 2TiB mà không phải viết lại toàn bộ ngăn xếp từ đầu. Và, cuối cùng, chúng tôi đạt đến quy mô 4096 ngành.
Xem, trong tất cả các hạn chế được thảo luận ở trên, một điều đã được giả định cố định: quy mô ngành. Từ ngày đầu tiên, nó đã là 512 byte và nó vẫn như vậy kể từ đó. Nhưng gần đây, các nhà sản xuất đĩa cứng nhận ra có một cơ hội để thực hiện một số phép thuật: lấy LBA CHS hoặc 32 bit truyền thống và chỉ cần thay thế kích thước cung bằng 4096 (4k) thay vì 512 byte. Khi một hệ điều hành nói "cung cấp cho tôi khu vực thứ 2 trên đĩa" bằng cách yêu cầu LBA 1 (vì LBA 0 là đầu tiên), chúng tôi sẽ không cung cấp cho nó byte 512 - 1023 mà thay vào đó là byte 4096 - 8191.
Đột nhiên, giới hạn 2TiB của chúng tôi được nâng cấp lên 2 ^ 32 x 4096 byte hoặc 16 TiB mà không phải bỏ MBR, chuyển sang UEFI hoặc GPT hoặc bất cứ điều gì!
Điều hấp dẫn duy nhất là nếu HĐH không biết rằng đây là đĩa ma thuật sử dụng 4096 cung thay vì 512 byte, thì sẽ có sự không phù hợp. Mỗi lần HĐH nói "hey, bạn, đĩa, hãy viết cho tôi 512 byte này để bù xxx", đĩa sẽ sử dụng tới 4096 byte để lưu trữ 512 byte này (phần còn lại là dữ liệu không hoặc dữ liệu rác, giả sử bạn không kết thúc tràn bộ nhớ) bởi vì chúng không giao tiếp theo byte, chúng giao tiếp trong các cung.
Vì vậy, BIOS bây giờ (đôi khi) bao gồm một tùy chọn cho phép bạn chỉ định thủ công rằng nên sử dụng kích thước cung 512 byte thay vì kích thước cung 4096 byte gốc mà các đĩa mới hơn đang sử dụng - với lời cảnh báo mà bạn không thể sử dụng để truy cập nhiều hơn 2TiB của đĩa trên hệ thống MBR, giống như trong "ngày xưa tốt đẹp". Nhưng các hệ điều hành hiện đại có nhận thức 4k có thể tận dụng tất cả những điều này để sử dụng phép thuật này để đọc và viết thành các đoạn 4096 byte và voilà!
(Một lợi thế nữa là mọi thứ nhanh hơn rất nhiều bởi vì nếu bạn đang đọc và viết 4096 byte cùng một lúc, thì sẽ ít thao tác hơn để đọc hoặc ghi, giả sử, 4GiB dữ liệu.)
