動向解説 IDEディスクの壁を打ち破る最新ディスク・インターフェイス

2.Over 137Gbytesディスクを正しく使うには

デジタルアドバンテージ 島田広道
2001/09/15
(2001/09/18更新)

 Big Drive対応ハードディスク、すなわち137Gbytesを超える容量のIDEハードディスクの全記録領域を利用するには、ユーザーとして何をしなければならないのだろうか? 前ページの図で記したディスク・サブシステムに関わるコンポーネントのうち、いくつかを交換あるいはアップデートしなければならない。その詳細をコンポーネントごとに以下に記すと同時に、執筆時点で明らかになっているBig Driveの対応状況も説明しよう。

ハードディスクはBig Drive対応になっていく

 今後登場する137Gbytesを超える容量のIDEハードディスクは、すべてBig Driveをサポートするだろう。Big Driveの仕様が標準となることが確実視されているため、Maxtor以外のハードディスク・ベンダもこの仕様に対応するはずだ。

 実際のBig Drive対応ハードディスクは、やはり仕様を提案したMaxtorから最初の製品が発表されている。2001年9月11日にMaxtorは、容量重視のシリーズ「DiamondMax D540X」に160GbytesのBig Drive対応モデルを追加した(日本マックストアによるDiamondMax D540X 160Gbytesモデルのプレスリリース)。

Big Driveに対応する160GbytesのMaxtor製ハードディスク
従来のDiamondMax D540Xシリーズに追加という形で登場した初めてのBig Drive対応ハードディスク(製品情報ページ)。「Fast Drive」という新しいIDEの仕様もサポートしている。

IDEホスト・コントローラは「原則的に」変更不要

IDEコントローラを内蔵するIntel製チップセット
これはICH2(I/Oコントローラ・ハブ)と呼ばれるチップで、2つのIDEコントローラを内蔵する。最新のIntel製IDEドライバと併用すれば、Big Driveに対応できる。

 前述のとおり、Big Driveの仕様からすれば、基本的にIDEホスト・コントローラやIDEインターフェイス・カードを変更する必要はない。デバイス・ドライバ・レベルでの変更だけですむはずである。実際、後述するようにIntelは、同社製チップセット内蔵のIDEコントローラで、137Gbytesを超える容量をサポートするIDEドライバを提供し始めており、IDEコントローラ自身の変更は不要であることを示している。

 しかし、IDEコントローラの設計次第では、Big DriveによるIDEのレジスタ構成の変更に追従できないことも考えられる。例えば、コマンド発行時のオーバーヘッドを解消するため、レジスタへのアドレス情報の書き込みをハードウェアで実行している場合は、IDEコントローラを代替する必要があるかもしれない。こうしたことは製品全体からすれば例外的と思われるが、いずれにせよ、Big Drive対応ハードディスクの導入前にIDEコントローラ・チップのサポート情報を事前に確認しておくべきだ。

 Big Drive対応と銘打ったIDEインターフェイス・カードの新製品は、まだ登場していないようだ。しかし、この分野で有名なPromise TechnologyがBig Drive発表のプレスリリースに名を連ねているため、今後、対応製品が登場することが期待できる。

ディスクBIOSのBig Drive対応は必須か?

 Big Drive未対応のディスクBIOSの環境では、137Gbytesまでしか認識されないだろう。ディスクBIOSはOSのブートに利用されるため、137Gbytes以上の領域からOSをブートできないことは間違いない。しかし、以前の8.4Gbytesの壁*2でもそうだったように、IDEドライバがBig Driveに対応していれば、OSのブート後は全容量を認識できる可能性はある。ただし、後述するようにWindows XPでは、「ディスクBIOSが48bit LBA(つまりBig Drive)に未対応だと、137Gbytesを超える領域が利用できない」という。いずれにせよ、信頼性やハードディスクの管理のしやすさという点でも、ディスクBIOSがBig Driveに対応しているほうが安心できる。

*2 このとき、上位プログラムに対するディスク・アクセスのためのインターフェイスとして拡張Int13Hファンクションが規定された。これで使用されるLBAのサイズが64bitなので、2の64乗セクタ×512bytes=9,444,732,965,739,290,427,392bytes=約9.4Zbytesまで直接アドレス指定ができる(「Zbytes」はZetta bytesの略で10の21乗bytesを表す)。

 BIOSのBig Drive対応については、まだ動きは見られない。しかし、BIOSベンダで最大手のPhoenix Technologiesの名前も、Big Drive発表時のプレスリリースに記載されており、今後Phoenix BIOS(Award BIOSも含む)のBig Drive対応が進むものと思われる。

IDEドライバはBig Driveサポートが必須

 IDEハードディスクをサポートするOS側のデバイス・ドライバ(IDEドライバ)がBig Driveに対応していないと、そのOS環境では、間違いなく最大でも137Gbytesまでしか容量が認識できない。Big Drive対応ハードディスクを利用するにあたって、IDEドライバの対応が最も注意すべき点といえる。

 そのIDEドライバのBig Drive対応としては、Intelが対応ドライバの提供を始めている。Pentium 4向けSDRAM対応チップセット「Intel 845」と同時にリリースされた「Intel Application Accelerator(IAA)」というソフトウェア・パッケージには、型番が800番台のチップセットに内蔵のIDEコントローラ用ドライバの最新版が含まれている(IntelのIAAダウンロード・ページ)。これが137Gbytesを超える容量をサポートすることがプレスリリースに明記されている(インテルのアプリケーション・アクセラレータのプレスリリース)。IAAが出力する以下の画面からしても、IAA同梱のIDEドライバはBig Driveに対応していると見て間違いない。

Intel Application AcceleratorによるIDEデバイス情報
これは、20GbytesのIDEハードディスクを接続したIntel 815Eチップセット搭載PCにIAA Ver.1.0.2052.0をインストールして、そのデバイス情報を出力させたもの。総セクタ数を表す赤枠部分を見ると、48bit LBAのための欄がある。Big Drive対応ハードディスクを接続すれば、28bitと48bitで異なる値が表示されるものと思われる。

Windows XPは48bit LBAサポートを含む

 Windows OSのうち、2001年秋より発売されるWindows XPについては、標準状態でBig Driveをサポートするためのコードが組み込まれる。

 マイクロソフトのサポート技術情報にある「ATAPIディスク ドライブの48ビット論理ブロック アドレスのサポートについて(文書番号:JP303013)」によれば、Windows XPには48bit LBAのサポートが含まれており、137Gbytesを超えるハードディスクの容量を利用できるという。ただし、それには以下の条件を満たす必要がある:

  • 容量が137Gbytesを超える48bit LBA対応(つまりBig Drive対応)のIDEハードディスクを使用している
  • IDEのディスクBIOSが48bit LBAをサポートしている
  • Windows XP ProfessionalまたはHome Editionのいずれかを使用している
  • レジストリの「HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM」ハイブにある「CurrentControlSet\Services\atapi\Parameters」サブ・キーにて「EnableBigLba」の値が「1」になっている

 この文書によれば、Windows XP Home EditionとProfessionalはともに、デフォルトでは上記レジストリの設定が無効になっており、48bit LBAが利用できないという。おそらく、リテール・パッケージ版のWindows XPをインストールしても、最初は48bit LBAサポートが無効である、ということだろう。

 その一方で同文書は、PCベンダが自社PCにプレインストールするWindows XPにて、最初から48bit LBAサポートを有効にしておく方法も記している。つまり、2001年秋から発売されるWindows XPプレインストールPCの中には、最初から48bit LBAが有効になっているものが混じっている可能性がある。このようにWindows XPの入手ルートによって、48bit LBAサポートの初期状態が異なることが考えられるので、今後はハードディスクの増設時など注意が必要だ。

OSはIDEドライバで対応可能、ディスク関連ツールは要注意

 そのほかのWindows OSについては、現時点でBig Drive対応状況は定かではない。もっとも、IDEドライバさえBig Driveに対応すれば、Windows 2000をはじめとする現行の各種Windows OSでも、137Gbytesを超える容量をサポートできるものと推測される。例えば、前述のIAAに含まれるIDEドライバはWindows 98以降のWindows OSに対応しており、また137Gbytesの壁についてもOSごとに注意事項は記述されていない。そもそもBig Driveの登場以前から、SCSIRAIDによるディスク・サブシステムで、(OSから見て)単体で137Gbytesを超える容量のディスクの取り扱いには実績があるため、ドライバより上位のOS部分については、137Gbytesの壁の問題はないはずだ*3。つまり、OSベンダがBig Driveに積極的に対応しなくても、ハードウェア・ベンダが対応ドライバをリリースすれば全容量が正常に取り扱えるものと思われる。

*3 Maxtorが公開しているBig Driveのホワイト・ペーパーには、137Gbytesに続く容量の壁として、OS側の制限による2.2Tbytesの壁を予告している。これは、多くのOSが、ブロック(セクタ)を指定するのに32bit幅の変数を利用しているからだという(日本マックストアによるBig Driveのホワイト・ペーパー

 OSレベルで問題なく137Gbytesを超える容量を取り扱えるなら、当然その上のアプリケーションも全容量を認識できる。しかし、ハードディスクをまるごとコピーしたりパーティションを操作したりするディスク関連ツールは例外的で、これらの中にはOS(IDEドライバ)ではなくディスクBIOSを経由してディスクにアクセスしたり、あるいはIDEのレジスタに直接アクセスしたりするものすら存在する。この場合はディスクBIOSやツール自体がBig Driveの仕様に準拠している必要がある。

 Big Driveで規定された仕様は、まだ製品へ実装され始めたばかりであり、現時点では各コンポーネントのBig Drive対応/非対応でどのような現象(症状)が現れるのか、まだよく分からないことが多い。それでも、Maxtorが対応ハードディスクを発表したので、ほかのベンダは実機でBig Drive対応を確認できるようになったことから、これから急速にハードディスク以外の部分への実装は進むものと思われる。

 Maxtorの160Gbytesハードディスクは、10月初旬には市販が開始されるという(メーカー小売希望価格は399.95ドル程度)。編集部でも入手してその挙動を確認する予定である。

  関連リンク 
DiamondMax D540X 160Gbytesモデルのプレスリリース
DiamondMax D540X 160Gbytesモデルの製品情報ページENGLISH
Big Driveに関するホワイト・ペーパー
Intel Aplication Accelerator(IAA)のダウンロード・ページENGLISH
アプリケーション・アクセラレータのプレスリリース
サポート技術情報(文書番号:JP303013)「ATAPIディスク ドライブの48ビット論理ブロック アドレスのサポートについて」
 
  更新履歴
【2001/09/18】 当初、「最新のWindows XPですらリリース時にはBig Driveをサポートしない」と記しておりましたが、マイクロソフトが提供しているサポート技術情報によれば、Windows XPには48bit LBAをサポートするコードが最初から組み込まれています。お詫びするとともに、この情報をベースに記事内容を訂正・更新させていただきます。なお、公開当初の古い記事ページはこちらです。
 

 INDEX
  [動向解説]IDEディスクの壁を打ち破る最新ディスク・インターフェイス
    1.容量の壁を打ち破る「Big Drive」
  2.Over 137Gbytesディスクを正しく使うには
    3.不透明なシリアルATAへの移行スケジュール
    4.Fast Drive(Ultra ATA/133)の存在理由

「PC Insiderの動向解説」

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