Há algum benefício em definir o tamanho do setor lógico de um HDD para 4Kn?

Seguindo o conselho do @Tomes, estou tentando responder minha própria pergunta, com base na minha troca de comentários com @user10489.

É claro que não sou especialista neste assunto, por isso não hesite em alterar ou corrigir as minhas declarações, se necessário.

Mas primeiro, um esclarecimento, porque em muitos sites as pessoas confundem tamanho de bloco e tamanho de setor:

• Um bloco é a menor quantidade de dados que um sistema de arquivos pode manipular (muitas vezes 4.096 bytes por padrão, por exemplo para EXT4, mas pode ser alterado durante a formatação). Eu acredito no mundo Windows que é chamado de cluster.
• Um setor é a menor quantidade de dados que uma unidade pode manipular. Desde cerca de 2010, todos os HDDs usam setores de 4.096 bytes (por exemplo, o tamanho do setor físico é de 4.096 bytes). Mas para permanecerem compatíveis com sistemas operacionais mais antigos, que só podem lidar com HDDs com setores de 512 bytes, os drives modernos ainda se apresentam como HDDs com 512 bytes (por exemplo, seu tamanho de setor lógico é de 512 bytes). A conversão dos 512 bytes lógicos, vistos pelo SO, e dos 4.096 bytes físicos do HDD, é feita pelo firmware do HDD. Isso é chamado de HDDs de formato avançado (também conhecidos como HDDs 512e/4Kn, epara emulados e npara nativos)

Assim, um HDD pronto para uso apresenta-se com um tamanho de setor lógico de 512 bytes, porque o fabricante do drive deseja que ele seja reconhecido por todos os sistemas operacionais, inclusive os antigos. Mas todos os sistemas operacionais modernos podem lidar com unidades nativas de 4K (o Linux pode fazer isso desde o kernel 2.6.31 em 2010 ). Portanto, uma pergunta legítima é: se você sabe que nunca usará sistemas operacionais anteriores a 2010, não faria sentido, antes de usar um novo HDD, modificar o tamanho do setor lógico de 512 bytes para 4.096 bytes?

Alguém fez um benchmark para descobrir se há benefícios reais nisso e descobriu que havia uma diferença real apenas em um caso: testes R/W de thread único. Em testes multithread, ele não encontrou nenhuma diferença significativa.

Minha pergunta é: esse caso de uso específico se traduz na vida real? Por exemplo, o Linux realiza muitas operações R/W de thread único? Nesse caso, definir o tamanho do setor lógico do HDD para 4.096 resultaria em alguns benefícios reais.

Ainda não tenho a resposta para esta pergunta. Mas acho que outra maneira de ver isso é dizer que, em sistemas operacionais modernos, não faz mal alterar o tamanho do setor lógico padrão de 512 bytes de uma unidade para 4.096 bytes: na melhor das hipóteses, você está obtendo algumas melhorias de desempenho se o sistema operacional o fizer. operações R/W de thread único e, no pior cenário, nada muda.

Novamente, a única razão pela qual uma unidade usa setores lógicos de 512 bytes prontos para uso é para permanecer compatível com sistemas operacionais anteriores a 2010. Em sistemas operacionais modernos, configurá-lo para 4.096 bytes não fará mal.

Uma última coisa a notar é que nem todos os HDDs suportam essa mudança. Pelo que eu sei, aqueles que relatam explicitamente os tamanhos dos setores lógicos suportados :

# hdparm -I /dev/sdX | grep 'Sector size:'
 Logical  Sector size:                   512 bytes [ Supported: 512 4096 ]
 Physical Sector size:                  4096 bytes

Ele também pode ser alterado com hdparmou com ferramentas proprietárias do fabricante.

[EDITAR]

Mas há uma razão pela qual alterar o tamanho lógico do setor de 512 para 4K pode não ser uma boa ideia. De acordo com a Wikipedia , além do sistema operacional, um aplicativo também é uma área potencial que usa código baseado em 512 bytes:

Então, isso significa que mesmo com um sistema operacional moderno compatível com 4Kn, você pode ter problemas se um aplicativo específico não oferecer suporte?

Nesse caso, provavelmente faz mais sentido manter o tamanho do setor lógico 512e padrão do HDD, a menos que você tenha certeza absoluta de que todos os seus aplicativos podem lidar com 4Kn.

[EDITAR 2]

Pensando bem, provavelmente não há grande risco em mudar para setores 4K em hardware e software modernos. A maioria dos softwares funcionará no nível do sistema de arquivos, e aqueles que têm acesso direto a blocos brutos (ferramentas de formatação, ferramentas de clonagem, ...) provavelmente suportarão setores 4K, a menos que estejam desatualizados. Consulte também Mudando o tamanho do setor do HDD para 4.096 bytes

Não sou proficiente em sistemas de arquivos, mas ao ler seu post imediatamente me pergunto como os benchmarks foram executados e se o diagrama mostrado pode ser a favor do tamanho de bloco maior simplesmente devido ao barramento usado para transferir os dados para o disco.

Talvez você precise de alguns links que coletei na minha lista de "ler mais tarde". Com relação à E/S multithreading: presumo que você precise de barramentos separados para transportar verdadeiramente os dados para o(s) disco(s!) em paralelo.

De qualquer forma, sou verde, mas talvez você goste destas leituras:

Em relação ao benchmarking e carga de trabalho dos discos

Comparando dois sistemas de arquivos. Minha nota foi "bom benchmarking"

Eu também gostaria que você apontasse para páginas de manual simples se você se sentir atraído por sistemas de arquivos específicos. Dentro das páginas man estão as opções descritas e na parte inferior você encontra as versões do kernel necessárias para o suporte de um recurso. Mas lendo sua pergunta, isso já pode ser óbvio para você. Desculpe por não responder.