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Limites de Capacidade dos Discos Rígidos


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Limites de Capacidade dos Discos Rígidos

Limites do NTFS

O NTFS é o sistema de arquivo nativo do Windows NT, 2000, XP, 2003 e Vista, e deve ser a sua opção de sistema de arquivos caso você seja um usuário do Windows. O NTFS tem seus próprios limites – como discutiremos abaixo – mas pelo menos seus limites são muito altos, mesmo para os padrões atuais.

Em teoria o NTFS pode usar endereçamento de 64 bits, mas da forma como esse sistema é implementado hoje ele usa endereçamento de 32 bits. O NTFS continua a usar clusters, que são de 4 KB por padrão para partições a partir de 2 GB. Portanto o tamanho máximo possível para cada partição no NTFS é de 16 TB.

Na tabela abaixo você pode ver os tamanhos dos clusters para as partições NTFS. “Todos” dentro da coluna “Sistema Operacional” significa que “todos os sistemas operacionais que suportam NTFS”, ou seja, Windows NT, 2000, XP, 2003 e Vista.

Tamanho da Partição Tamanho do Cluster (NTFS) Sistema Operacional
Até 512 MB 512 Todos
De 512 MB até 1 GB 1 KB Todos
De 1 GB até 2 GB 2 KB Todos
De 2 GB até 16 TB 4 KB Todos menos o Windows NT até a versão 3.5
De 2 GB até 4 GB 4 KB Windows NT até a versão 3.5 apenas
De 4 GB até 8 GB 8 KB Windows NT até a versão 3.5 apenas
De 8 GB até 16 GB 16 KB Windows NT até a versão 3.5 apenas
De 16 GB até 32 GB 32 KB Windows NT até a versão 3.5 apenas
De 32 GB até 256 TB 64 KB Windows NT até a versão 3.5 apenas

Para o Windows NT (todas as versões) a tabela acima é usada apenas para novas partições. As partições que são criadas durante a instalação do sistema operacional usarão sempre clusters de 512 bytes, limitando o tamanho da suas partições para 2 TB (por outro lado elas usarão o menor tamanho de cluster possível, fazendo com que as partições criadas desta maneira não sofram o problema do desperdício – slack space).

Como os clusters no NTFS são bem menores se comparados aos sistemas FAT, o desperdício de espaço (slack space) é insignificante no NTFS (no pior caso você perde 4.093 bytes por arquivo no NTFS) – pelo menos atualmente. Como você pode ver na tabela, o Windows NT até a versão 3.5 usava por padrão clusters de 64 KB para partições acima de 32 GB, o que criava um grande problema de desperdício. Este problema foi resolvido a partir do Windows NT 3.51 em diante. Atualmente, portanto, todos os sistemas operacionais que suportam NTFS formatarão partições com clusters de 4 KB, caso elas sejam maiores do que 2 GB.

Todas as versões do Windows que suportam NTFS podem usar clusters maiores do que 4 KB, até 64 KB. Mudar o tamanho do cluster é interessante apenas se você precisa que seu sistema operacional reconheça partições maiores do que 16 TB. Para mudar o tamanho do cluster da partição você precisa formatar a partição através do comando format c: /a:xxxx, onde c: é a partição e xxxx é o tamanho do cluster em bytes (isto é 8192 para clusters de 8 KB) ou usar um programa de particionamento como o Partition Magic. Caso contrário o Windows usará os valores padrões mostrados na tabela acima.

Na tabela abaixo você pode ver os tamanhos máximos das partições com NTFS caso você decida mudar o tamanho de seus clusters.

Tamanho do Cluster Tamanho Máximo da Partição
4 KB 16 TB
8 KB 32 TB
16 KB 64 TB
32 KB 128 TB
64 KB 256 TB

Lembre-se que estamos falando especificamente sobre o sistema de arquivo NTFS. Limites relacionados com sistema operacional podem existir evitando que você formate o seu disco rígido com a sua capacidade máxima. Por exemplo, sistemas Windows por padrão não suportam partições maiores do que 2 TB como partição de boot. Se você quiser discos maiores do que esse tamanho para ser reconhecido como uma única partição precisará criar um volume dinâmico (recurso que permite a você juntar várias partições em uma única partição).

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Comentários de usuários

Respostas recomendadas

Algumas pessoas inclusive assumem erroneamente que o sistema operacional é o grande vilão deste problema, mas a verdade é que os fabricantes dos discos rígidos são os verdadeiros culpados, já que eles anunciam seus produtos com uma capacidade maior do que a sua capacidade real.

Li a explicação que coloca "a culpa" no sistema e, pesquisando, descobri que essa explicação parece ter bastante sentido.

De acordo com o sistema internacional de medidas, 1 GB (gigabyte) = 1 000 000 000 Bytes, ou seja, 10^9 e 1 GiB (gibibyte) = 1 073 741 824 Bytes, ou seja, 2^30.

Quem passou a usar o GB na base 2 foi o sistema, a indústria de hardware manteve-se coerente e continua usando a nomenclatura original.

Bom, resta saber qual das 2 explicações é a correta, alguém sabe?

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Memórias são vendidas na "base 2", assim como os disquetes menores que 1MiB, e tem uma boa razão para isso, módulos de memória e clusters precisam ter o tamanho sendo uma potência de 2, usar a base 2 quando se fala em bytes acaba sendo mais prático, sempre da número redondo... Depois que resolveram misturar tudo e nasceu o infame disquete de 1.44MB e o SO comedor de bytes.

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Li a explicação que coloca "a culpa" no sistema e, pesquisando, descobri que essa explicação parece ter bastante sentido.

De acordo com o sistema internacional de medidas, 1 GB (gigabyte) = 1 000 000 000 Bytes, ou seja, 10^9 e 1 GiB (gibibyte) = 1 073 741 824 Bytes, ou seja, 2^30.

Quem passou a usar o GB na base 2 foi o sistema, a indústria de hardware manteve-se coerente e continua usando a nomenclatura original.

Bom, resta saber qual das 2 explicações é a correta, alguém sabe?

O uso de prefixos K (que não é um prefixo SI, aliás, o prefixo SI é k), M e assemelhados é tão antigo que, no tempo em que começou, se falava K Words, não kiloBytes... e não tem muito a ver com o padrão SI, que nem existia naquela época. É apenas uma convenção.

A razão do uso desses métodos é óbvia: memórias principais, em máquinas de endereçamento binário (praticamente qualquer coisa que não seja um mainframe super-mega-arcaico da "Era UNIVAC") são mais eficientes quando vêm em potências de dois. No início, era costume escrever a capacidade inteira, mas parece (eu não vivi essa época, mas leia alguns PDFs antigos e você vai ver que estou certo) que, quando as capacidades ficaram maiores, o pessoal começou a abreviar... informalmente ou em propagandas, já que as especificações e programas não usavam isso. E abreviaram usando a convenção de que K, depois do número, queria dizer 1024 e, mais tarde, que M nas mesmas condições quer dizer 1048576.

Quando os prefixos SI se tornaram realmente oficiais, os valores de k, M e etc foram fixados em potências de dez. Na época, criou-se uma convenção especial dentro dos sistemas de medida e principalmente da mente dos engenheiros, programadores e usuários: "k quer dizer 1000, mas K com memórias quer dizer 1024." E por aí vai. Isso era normal, e não dava problema, mesmo porque os "usuários" eram programadores experientes, e essas convenções de qualquer modo eram apenas abreviações não-oficiais, que raras vezes saíam da sala de P&D e das revistas técnicas:)...

O mesmo se aplicou ao M e outros, a medida que essas formas foram sendo consideradas verdadeiras normas SI (o que não são). Foi nessa época que se criou as abreviações: KBytes, Kbits e etc, que parecem muito com o padrão SI, e até foram consideradas pelo pessoal do IEEE.

A indústria aberta dos discos rígidos surgiu depois dessas convenções: os primeiros eram parte integrante de uma máquina e não eram considerados em separado, na verdade. Discos rígidos também armazenavam dados, mas no caso da construção deles não há vantagem em se usar potências de dois. No caso do modelo de endereçamento atual, há uma pequena vantagem (que fica menor com os discos rígidos gigantes da atualidade), mas endereçamento de disco rígido é coisa mais ligada ao software, e vê a capacidade real de forma bem abstrata. Quem realmente gosta de binários no caso dos discos rígidos é o pessoal de SOs.

Nesses casos, a maioria escrevia a capacidade por extenso mesmo, mesmo porque esta não era uma potência de nenhum inteiro pequeno, na maior parte dos casos. Só ainda mais tarde, quando as capacidades se tornaram realmente grandes, se começou a arredondar esses valores... em potências de dez. Por quê? Bom, simplesmente porque a capacidade parecia maior. Isso não causava problema, porque todo mundo que lia documentações e propaganda sabia dessa prática, e os SOs rotulavam tudo usando o valor por extenso. Quando (muito mais tarde) os SOs resolveram rotular a coisa usando KBytes, eles usaram a convenção binária da indústria, que era melhor para eles. Apareceram usuário finais, e isso se tornou um problema.

A solução: simples, usar os novos prefixos Kibi, Mibi e por aí vai, que sempre representam potências de dois, e foram inventados para eliminar confusões. E, enquanto se faz isso, bem que se poderia liquidar de vez essa história de "KByte decimal" para discos rígidos e usar apenas os prefixos binários (Kibi, Mibi e etc.) quando o caso se referir a Bytes, seja de memios magnéticos, ópticos ou eletrônicos.

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