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Entscheidet man sich für eine neue oder weitere Festplatte, sollten einige Punkte beachtet werden.

Grenzen der Festplattengröße

Eine neue Festplatte sollte ihre volle Größe auch entfalten können. Mainboard und Betriebssystem können dem Laufwerk dies jedoch verweigern. Mitunter auch nur ein Jumper. Folgende Hinweise können diese und manch andere Frage vielleicht schon klären.

Hinweise

Bei allen Grenzen sind nur die Komponenten aufgelistet, die an genau dieser Grenze Probleme haben. Bei einer 500 GB-Festplatte könnte etwa ihr Betriebssystem aber auch schon zwei, drei Grenzen zuvor die Segel streichen - ein Blick zurück ist daher zu empfehlen.

BIOS-bedingte Grenzen betreffen keine Festplatten mit SCSI-Anschluss.
BIOS-bedingte Grenzen betreffen keine externen Festplatten mit USB oder Firewire-Anschluss.
BIOS-bedingte Grenzen führen mitunter zum Stillstand des Computers direkt nach dem Einschalten.
Einige Festplatten können per Jumper auf eine kleinere Kapazität reduziert werden / worden sein. Üblich sind 8 oder 32 GB. Mehr findet sich im Handbuch und das auf den Supportseiten der Hersteller.
Nicht nur Betriebssysteme, auch einzelne Programme haben Grenzen. Kandidaten sind die Bereiche Backup, Partitionierung, Boot- und Dateimanager.
Durch das Formatieren gehen bis zu 10% einer Festplatte scheinbar verloren. Sie werden für Dateiinformationen (Datum, Name, etc.) benötigt.
Die sie betreffende Grenze kann etwas neben der hier aufgeführten liegen. Das liegt an der Zählweise. 1 Gigabyte können 1.000.000.000 Byte oder 1.073.741.824 Byte sein. Der Unterschied: Die erste Zahl ist eine Potenz von 10, die zweite eine Potenz von zwei. Betriebssysteme nutzen die auch in der Programmierung übliche Zweierpotenz, Festplattenhersteller gern die Zehnerpotenz.

Achtung!

Updates von BIOS oder Firmware sollten nur von erfahrenen Anwendern ausgeführt werden.

Geschichte

Bei frühen IDE-Platten entsprechen die im BIOS eingestellten Werte für Zylinder, Schreib-/Leseköpfe und Sektoren exakt dem Aufbau der Festplatte. So hat jeder Datenbereich eine eindeutige Adresse aus diesen drei Merkmalen.

Mit zunehmender Kapazität gingen nach zehn Jahren aber die Adressen aus. Einschränkend wirkten zweierlei: Der BIOS-Standard und der IDE-Standard. Bis dahin galt der kleinste gemeinsame Nenner der beiden als Grenze. Bei Festplatten über 504 MB vermittelt das BIOS daher zwischen beiden Standards, um deren jeweilige Maxima zu nutzen. Das tut es nicht für sich selbst, sondern nach außen. Schließlich erwartet das Betriebssystem eine standardkonforme Ansprechbarkeit der Festplatten. Es wird also eine nicht vorhandene, dafür aber "größere" Festplatten-Geometrie vorgegaukelt. Dass es Festplatten mit Stapeln von mehr als 50 Platten gar nicht gibt, ist dem Betriebssystem dabei gleich.

Die vorgenommene Adressierung aller Daten der Festplatte über Cylinder/Head/Sector (CHS) wurde also erweitert und hieß nun E-CHS oder large, wie sie das BIOS nennt. Meist wird aber weiterhin nur von CHS gesprochen - auch im Folgenden. Die Umrechnung erfolgte seitens des BIOS und ermöglichte immerhin 8 GB.

Umrechnung

Standard           Zylinder    Köpfe  Sektoren    Kapazität
BIOS                  1.024      256        63       8   GB
IDE                  65.536       16       256     128   GB
Kombiniert (CHS)      1.024       16        63       0,5 GB

Die BIOS-Seite ist also restriktiver. Außer bei den Schreib-/Leseköpfen. Das wird genutzt. Die Zylinderzahl wird auf maximal 1024 gebracht und die Schreib-/Lesekopfzahl um dem gleichen Faktor erhöht.

Beispiel: Eine 3 GB - Festplatte.
6.136 IDE-standardkonforme Zylinder    /  8 = 767 BIOS-konforme.
16    IDE-konforme Schreib-/Leseköpfe  *  8 = 128 BIOS-konforme.

So rechnet der Mittelsmann BIOS zwischen IDE-Standard (zur Festplatte) und BIOS-Standard (zum Betriebssystem) hin und her. Zuschaltbar ist diese Übersetzung im BIOS-Punkt "Standard CMOS Setup" am Zeilenende jeder Festplatte (Option "large"). Dies ist aber nur nötig, wenn die automatische Einschaltung "auto" fehlt.

Da aber ehrlich am längsten währt, wurde dieses Täuschungsmanöver nach drei Jahren wieder beendet. 1997 folgte die Logische Blockaddressierung (LBA). Diese gab es schon seit 1994, sie wurde aber jetzt nötig, da die bisherigen Grenzen eben komplett ausgeschöpft waren. Sie kümmert sich überhaupt nicht mehr um den internen Aufbau einer Festplatte, sondern adressiert einfach Block für Block. Davon zunächst 2²⁸, was zu 128 GB führte und dank Nachbesserung 2000 ganze 2⁴⁸, also 128 Petabyte. Ein Block bzw. Sektor hat dabei - wie immer - 512 Byte. Diese neuen LBA-Festplatten bringen für ältere PCs auch noch die frühere E-CHS - Ansteuerung mit. Dann aber auch wieder mit 8 GB - Limit.

Jeden dieser Standards müssen Mainboard-BIOS und Betriebssystem kennen. Das führt zu einigen Grenzen...

2 GB

DOS vor 7.10, Linux mit Kernel vor 2.0.35

Da diese Betriebssysteme das Dateisystem FAT16 nutzen, gelten dessen Grenzen. Linux kennt auch das Dateisystem ext2, damit formatierte Datenträger sind aber von Microsoft-Betriebssystemen nicht les- oder beschreibbar.

Windows 98

Hinweis: Der Windows Explorer kann aufgrund eines Fehlers in der Datei shell32.dll keine Dateien größer 2 GB kopieren.

Lösung: Dateien mit dem DOS-Befehl copy oder einem anderen Dateimanager kopieren.

MacOS 8

Da dieses Betriebssystem nur das Dateisystem HFS / MacOS Standard nutzt, gelten dessen Grenzen.

Dateisystem - FAT16

Dieses Dateisystem beherrscht 2¹⁶ sogenannte Cluster (daher auch FAT16) minus 12 reservierte. Ein solches Cluster kann zwischen 512 Byte und 32 KB groß sein. Maximal können so 65.524 Cluster * 32.768 Byte = 2,14 GB angesprochen werden.

Lösung: Mehrere 2 GB - Partitionen einrichten. DOS vor 7.10 erlaubt aus anderen Gründen aber trotzdem nur 8 GB insgesamt pro Festplatte.

Dateisystem - HFS / MacOS Standard

Hinweis: Dateien auf diesen Laufwerken können maximal 2 GB groß sein und zudem maximal 65.534 Dateien enthalten, unabhängig von Größe und Verteilung auf Ordner.

BIOS

Manche BIOS/Mainboardhersteller haben nur 12 Bit für die Zahl der Festplattenzylinder vorgesehen. Maximal können so 4.096 Zylinder * 16 Schreib-/Leseköpfe * 63 Sektoren zu je 512 Byte = 2,11 GB angesprochen werden.

Möglicherweise bietet der PC-Hersteller oder Mainboardhersteller ein BIOS-Update an.
Bei manchen Mainboards haben Anwender sich selbst ein Update geschrieben und bieten dies auf ihrer Homepage an.
Sammlung 1 / 2 / 3 oder eine Suche nach Mainboardmodell und z.B. "2GB Barrier".
Eine BIOS-Karte für den ISA-Bus. Diese Karte enthält einen BIOS-Chip ohne diese Grenze, der den Chip auf dem Mainboard "abschaltet", solange die Karte eingebaut ist. Rar, vielleicht auf Flohmärkten oder Online-Auktionen zu finden.
Ein Controller für den PCI-Bus, der ein eigenes BIOS mitbringt. Er kann größere Festplatten ansprechen, und das ohne sie zu bremsen. Siehe hier.
Es gibt auch Software, die so auf der Festplatte installiert wird, das sie vor dem Betriebssystem geladen wird und die BIOS-Grenze umgeht. Dies hat aber mehrere Nachteile: So wird der Treiber nicht geladen, wenn von CD oder Diskette gestartet wird, um ein Betriebssysstem zu installieren. Auch bei Partitionierungen muß immer die Partition dieser Software erhalten bleiben. Zu finden ist sie beim Festplattenhersteller.

3 GB

BIOS

Im BIOS mancher Mainboards sind nur 6.322 Festplattenzylinder vorgesehen. Maximal können so 6.322 Zylinder * 16 Schreib-/Leseköpfe * 63 Sektoren zu je 512 Byte = 3,26 GB angesprochen werden. Phoenix-BIOS-Versionen 4.03 und 4.04 haben einen ähnlichen Fehler bei einer Zylinderanzahl zwischen 6.350 und 8.322 und damit bei Laufwerken zwischen 3,2 und 4,3 GB. Laufwerke bis 7,5 GB werden zudem kleiner angezeigt, funktionieren aber uneingeschränkt.

Lösung: Siehe 2 GB Lösung für BIOS-Probleme.

4 GB

Dateisystem - FAT16

Windows NT, 2000, XP und 2003 erlaubten FAT16 eine Clustergröße von 64 KB, statt der im Standard vorgesehenen 32 KB. Somit wurde die FAT16-Grenze von 2 GB auf 4 GB gehoben. Windows 95b/98/ME konnten diese Laufwerke sogar lesen und beschreiben. Deren systemnahe Programme wie Scandisk funktionieren aber nicht, daher können sie solche Partitionen auch nicht anlegen.

Dateisystem - FAT16 und FAT32

Hinweis: Dateien auf diesen Laufwerken können maximal 4 GB groß sein und jeder Ordner maximal 65.534 (FAT32) oder 512 (FAT16) Dateien und Unterordner enthalten.

BIOS und Betriebssystem DOS vor 7.1

Aufgrund von Umrechnungen (siehe Geschichte) werden dem Betriebssystem hier 128 Schreib-/Leseköpfe gemeldet. Damit kommen obige noch klar. Nicht aber mit den vom Standard vorgesehenen bis zu 256 - siehe nächste Grenze.

Lösung: Siehe 2 GB Lösung für BIOS-Probleme.

8 GB

DOS vor 7.10

FAT16 erlaubt bis 2 GB (mitunter auch 4 GB) pro Partition. Teilt man die Festplatte in mehrere Partitionen, sind so auch 8 GB-Laufwerke möglich. Ab hier ist aber der LBA-Modus (siehe Geschichte) nötig. Den beherrschen jene Versionen nicht.

Linux mit Kernel vor 2.0.34

Eine gutgemeinte Sicherheitsabfrage wirkt hier begrenzend. Linux ermittelt die Laufwerksgröße. Hierfür gibt es zwei Methoden. Ist die Größe nach LBA um mindestens ein Zehntel größer als die nach CHS ermittelte (Begriffe siehe Geschichte), glaubt Linux den LBA-Wert nicht. Die maximale Größe nach CHS ist 8 GB.

Lösung: Kernelupdate.

Mac OS

Das Betriebssystem muss in einer maximal 8 GB großen Partition / Volume am Anfang der Festplatte installiert werden, wenn folgende Modelle verwendet werden

PowerBook G3 Serie
Power Macintosh G3 Desktop
Power Macintosh G3 Mini Tower
Power Macintosh G3 All-In-One
Macintosh Server G3
iMac 233MHz
iMac 233MHz/B
iMac 266MHz
iMac 333MHz

Grund ist das BootROM, das beim Start des Mac aktiv ist und selbst erst das Kommando an das Betriebssystem weitergibt. Das wird in den ersten 8 GB vermutet.

Siehe auch P.O.S.T. - Selbsttest beim Start | Grund für die 8 GB-Vermutung - siehe nächster Punkt.

BIOS

Die seit Erfindung des PCs geltende Ansteuerung einer Festplatte nach Zylinder, Schreib-/Leseköpfen und Sektoren (CHS) kam hier an ihre Grenzen, da deren vorgesehene Anzahl erreicht wurde. Für größere Festplatten muss die 1997 erweiterte Ansteuerung vorhanden sein: Extended INT13h.

Lösung: Siehe 2 GB Lösung für BIOS-Probleme.

SCSI - Controllerkarten-BIOS

Die seit Erfindung des PCs geltende Ansteuerung einer Festplatte nach Zylinder, Schreib-/Leseköpfen und Sektoren (CHS) kam hier an ihre Grenzen, da deren vorgesehene Anzahl erreicht wurde. Für größere Festplatten muss die bei SCSI seit 1995 vorhandene erweiterte Ansteuerung da sein: Extended INT13h.

Ein BIOS-Update der Controllerkarte, das die neuere Ansteuerung ergänzt. Eventuell vorhandene Updates finden sich im Bereich Support, Download, oder Driver & Updates der Herstellerwebseite.
Ein Controller nach 1995.

32 GB

Windows 98

Das Programm ScanDisk meldet über 32 GB alle Sektoren als defekt. Dies gilt nur für PCs mit Phoenix-BIOS, in dem keine LBA-Addressierung eingeschaltet ist.

Lösung: Eine Umstellung im BIOS oder ein Update der Datei esdi_506.pdr. Download.

Windows 2000, XP, 2003

Um das modernere (und weniger Linux-kompatible) NTFS-Dateisystem zu verbreiten, können diese Windows-Versionen keine FAT32-Partitionen größer 32GB erstellen. Jedoch damit arbeiten. Daher...

Das Laufwerk vorher mit einem anderen PC oder diesem Tool formatieren.

Linux mit Kernel vor 2.3.21

Die von Linux ermittelte Kapazität wird in einer zu kleinen Variablen (Typ short) gespeichert, die bei 34,2 GB überläuft. Und eine manuelle Eingabe der Festplattengröße wird von der Routine idedisk_setup() gleich wieder überschrieben.

BIOS

Die seit Erfindung des PCs geltende Ansteuerung einer Festplatte nach Zylinder, Schreib-/Leseköpfen und Sektoren (CHS) kam bei 8 GB an ihre Grenzen, da deren vorgesehene Anzahl erreicht wurde. Für größere Festplatten muss die LBA-Ansteuerung verwendet werden. Fehlerhafte BIOS versuchen, die Zylinderzahl (für CHS-Abwärtskompatibilität) zu ermitteln. Das erhaltene Ergebnis ist ab 32 GB über der vorgesehenen Anzahl für Zylinder, ein Absturz die Folge.

Lösung: Siehe 2 GB Lösung für BIOS-Probleme.

64 GB

Windows 98

Der DOS-Befehl fdisk fängt über 64 GB neu an zu zählen. Ein 80 GB-Laufwerk hat damit (80-64) 16 GB. Ursache sind die verwendeten 16 Bit-Variablen (2¹⁶ Byte = 64 GB).

Lösung: Eine verbesserte FDisk-Version. Sie funktioniert bis 128 GB. Download

Windows 98, Millenium Edition (ME)

Der DOS-Befehl format zeigt die Festplattenkapazität ab dieser Größe falsch an. Seine Arbeit bleibt fehlerfrei.

Lösung: Wegsehen oder mit dem Windows Explorer formatieren.

128 GB

Windows 98

Der Treiber esdi_506.pdr kann nur 2²⁸ Sektoren addressieren. Das sind 128 GB. Erst 2000 wurde der LBA-Standard auf 2⁴⁸ Sektoren erweitert. Diese Aktualisierung kennt weder der Festplattentreiber, noch die mitgelieferten Programme Scandisk, Defrag (startbar über das Fenster "Eigenschaften" einer Festplatte) und die DOS-Befehle fdisk und format. Über 128 GB kommt es daher zu Falschmeldungen wegen zu wenig Arbeitsspeichers und vielleicht auch zu Datenverlust.

Alle Lösungen beheben nicht die Begrenzung der genannten Programme.

Bei Neuinstallation Windows zunächst in eine kleinere Partition installieren, dann eine der folgenden Lösungen wählen und anschließend den restlichen Platz partitionieren - siehe auch Partitionierungssoftware.
Basiert Ihr Mainboard auf Intels Chipsätzen der Reihen 810, 815, 820, 840, 845, 850 oder 860 stellt Intel einen Festplattentreiber bereit, der den windowseigenen ersetzt und das Problem behebt. Download
Basiert Ihr Mainboard auf einem VIA-Chipsatz, stellt der Hersteller einen Festplattentreiber bereit, der den windowseigenen ersetzt und das Problem behebt. (Link zu IDE, RAID & S-ATA / dann IDE Miniport Driver) Download
Ein PCI-Bus-Controller mit eigenem Treiber kann das Problem beheben. Siehe hier.
Eine Anwenderin hat das Problem selbst in die Hand genommen und den Windows-Festplattentreiber aktualisiert. Sie übernimmt zwar keinerlei Haftung, Anwender berichten aber von Erfolgen. Für IBM-Notebooks existiert eine spezielle Version - siehe Forum | Windows 98 Second Edition (SE) | Windows 98

Windows Millenium Edition (ME)

Der Festplattentreiber esdi_506.pdr kann LBA-standardkonform nur 2²⁸ Sektoren addressieren. Das sind 128 GB. Etwas zu spät für diese Windowsversion wurde der Standard auf 2⁴⁸ Sektoren erweitert.

Bei Neuinstallation Windows zunächst in eine kleinere Partition installieren, dann eine der folgenden Lösungen wählen und anschließend den restlichen Platz partitionieren - siehe auch Partitionierungssoftware.

Basiert Ihr Mainboard auf Intels Chipsätzen der Reihen 810, 815, 820, 840, 845, 850 oder 860 stellt Intel einen Festplattentreiber bereit, der den windowseigenen ersetzt und das Problem behebt. Download
Basiert Ihr Mainboard auf einem VIA-Chipsatz, stellt der Hersteller einen Festplattentreiber bereit, der den windowseigenen ersetzt und das Problem behebt. (Punkt IDE, RAID & S-ATA / dann IDE Miniport Driver) Download
Ein PCI-Bus-Controller mit eigenem Treiber kann das Problem beheben. Siehe hier.
Eine Anwenderin hat das Problem selbst in die Hand genommen und den Windows-Festplattentreiber aktualisiert. Sie übernimmt zwar keinerlei Haftung, Anwender berichten aber von Erfolgen. Forum | Download

Windows 2000 vor SP3 und Windows XP vor SP 1

Der Treiber atapi.sys kann nur 2²⁸ Sektoren addressieren. Das sind 128 GB. Erst 2000 wurde der LBA-Standard auf 2⁴⁸ Sektoren erweitert, Windows nachträglich dem neuen Standard angepaßt.

Bei Neuinstallation Windows zunächst in eine kleinere Partition installieren, dann die folgenden Punkte beachten und schließlich den restlichen Platz partitionieren - siehe auch Partitionierungssoftware.

Windows 2000 vor SP3 - ServicePack 4 (sinnvoll auch die Updates danach) und dann die Unterstützung für größere Festplatten freischalten.
Windows XP vor SP1 - ServicePack 2 und dann die Unterstützung für größere Festplatten freischalten.

Windows 2000 ab SP3 und Windows XP ab SP1

Der Treiber atapi.sys kann nur 2²⁸ Sektoren addressieren. Das sind 128 GB. Erst 2000 wurde der LBA-Standard auf 2⁴⁸ Sektoren erweitert, Windows nachträglich dem neuen Standard angepaßt.

Windows 2000 ab SP3 - Bei Neuinstallation zunächst in eine kleinere Partition installieren, dann die Unterstützung für größere Festplatten freischalten und schließlich den restlichen Platz partitionieren - siehe auch Partitionierungssoftware.
Windows XP SP1 - Zunächst Service Pack 2 oder dieses Update installieren, um dem Festplattentreiber gänzlich den neuen LBA-Standard beizubringen. Anschließend weiter mit dem nächsten Punkt.
Windows XP SP2 - Windows aktiviert nur dann die Unterstützung für Festplatten über 128 GB automatisch, wenn eine solche schon bei seiner Installation eingebaut war. Sonst muß sie erst freigeschaltet und dann die große Festplatte partitioniert und formatiert werden.

MacOS vor 10.2

Im Jahr 2000 wurde der LBA-Standard von 2²⁸ Sektoren (128 Gigabyte) auf 2⁴⁸ Sektoren (128 Petabyte) aktualisiert. Dementsprechend mußte jedes Betriebssystem angepaßt werden. MacOS erfuhr diese Anpassung mit Version 10.2.

Linux mit Kernel vor 2.4.19

Im Jahr 2000 wurde der LBA-Standard von 2²⁸ Sektoren (128 Gigabyte) auf 2⁴⁸ Sektoren (128 Petabyte) aktualisiert. Dementsprechend mußte jedes Betriebssystem angepaßt werden. Linux erfuhr diese Anpassung mit Kernelversion 2.4.19.

BIOS

Im Jahr 2000 wurde der LBA-Standard von 2²⁸ Sektoren (128 Gigabyte) auf 2⁴⁸ Sektoren (128 Petabyte) aktualisiert. Dementsprechend mußte jedes BIOS angepaßt werden.

Möglicherweise bietet der PC-Hersteller oder Mainboardhersteller ein BIOS-Update an.
Ein Controller für den PCI-Bus, der ein eigenes BIOS mitbringt. Er kann größere Festplatten ansprechen, und das ohne sie zu bremsen. Siehe hier.
Es gibt auch Software, die so auf der Festplatte installiert wird, das sie vor dem Betriebssystem geladen wird und die BIOS-Grenze umgeht. Dies hat aber mehrere Nachteile: So wird der Treiber nicht geladen, wenn von CD oder Diskette gestartet wird, um ein Betriebssysstem zu installieren. Auch bei Partitionierungen muß immer die Partition dieser Software erhalten bleiben. Zu finden ist sie beim Festplattenhersteller.

BootROM - Apple-Modelle vor Juni 2002

Im Jahr 2000 wurde der LBA-Standard von 2²⁸ Sektoren (128 Gigabyte) auf 2⁴⁸ Sektoren (128 Petabyte) aktualisiert. Apple reagierte hier leicht verzögert.

Ein Controller für den PCI-Bus, der ein eigenes BIOS mitbringt. Er kann größere Festplatten ansprechen, und das ohne sie zu bremsen. Siehe hier.
Ein Treiber, der das BootROM umgeht. Link

200 GB

MacOS 9.2.2

Partitionen unter diesem Betriebssystem können maximal 200 GB groß sein. Ab 128 GB müssen sie zudem unter MacOS X 10.2 oder neuer angelegt und formatiert werden, um erkannt zu werden.

Lösung: Ein neueres MacOS oder mehrere Partitionen auf der Festplatte anlegen - siehe auch Partitionierungssoftware.

512 GB

Windows Millenium Edition (ME)

Der DOS-Befehl fdisk unterstützt keine Laufwerke größer 512 GB.

Das kostenlose Free Fdisk verwenden.
Festplatte an einem anderen PC, z.B. mit Windows 2000 ab SP3 oder XP ab SP 1 einrichten. Vorher noch die 128 GB-Grenze dieser Betriebssysteme abschalten.

Hauptplatine Hauptplatinen von Anfang 2006 und früher haben meist ein BIOS, welches mit 512 GB nicht klar kommt. Je neuer die Hauptplatine, desto seltener sind die Probleme.

Die nächste Grenze

Weitere Grenzen sind bei etwa 2000 GB zu erwarten, entsprechende Festplatten für 2008. Beim Zusammenschluß von Festplatten sind diese schon heute erreicht. Problematisch werden hier DOS, Windows 98 und ME wegen des Dateisystems FAT32. Aber auch das Apple-Dateisystem HFS (MacOS Standard) sowie MacOS vor 10.2 (mit zusätzlicher Controllerkarte und damit neuerem Treiber - ohne sind 128 GB möglich) wissen hier nicht weiter. Zudem SCSI-Controllerkarten, die nur 2³² (= 32 Bit) Sektoren ansteuern können. Alle diese Varianten sind aber aus verschiedenen Gründen eher unbedeutend.

Siehe auch - RAID - Festplatten zusammenschließen

Software

Prüfen, ob der Computer eine BIOS-Grenze bei 8 GB hat.

Download

–

DOS

Prüfen, ob der Computer eine BIOS-Grenze bei 128 GB hat.

			Download	–	Windows 98, ME	–	Erfordet entsprechend große, eingebaute Festplatte.
			Download	–	MacOS X	–	Punkt "Expansion/Ports" - "Large Drive Support".

Partitionierungssoftware zum Umgehen einiger Betriebssystem-Grenzen. Kommerzielle können zudem angelegte Partitionen verlustfrei in der Größe ändern.

Free Fdisk	–	DOS, Windows 98, ME	–	kostenlos.
DiskPatch	–	DOS	–	Partitionswiederherstellung, ab 29,95 $.
Auswahl	–	systemunabhängig	–	Wikipedia-Übersicht

Grenzen der Geschwindigkeit

Eine neue Festplatte sollte ihre volle Leistung auch entfalten können. Mainboard, Kabel und Betriebssystem können dem Laufwerk jedoch die volle Geschwindigkeit verweigern. Mitunter sogar der Hersteller.

Zunächst sollten Sie aber herausfinden, welchen Anschluß das Laufwerk hat.

Serial-ATA
Parallel-ATA
SCSI

Transfer-Standards

Serial-ATA

Synonyme am Beispiel SATA/300: Serial ATA 2.0, SATA II, oder korrekt: SATA 3.0 Gb/s

Die ersten zwei sind unkorrekt, denn es gibt keine so benannten Standards. Nur die Standardisierungs-Organisation hieß so, als SATA/300 verabschiedet wurde.

Standard	Transfer	Seit
SATA/150	150 MB/s	2000
SATA/300	300 MB/s	2004

Diese Standards sind kompatibel. SATA/150 - Laufwerke gewinnen an neuen Anschlüssen nichts hinzu, SATA/300 - Laufwerke schalten an älteren einen Gang zurück - werden aber keineswegs ausgebremst: aktuelle transferieren schließlich maximal 80 MB/s. Dafür werden jedoch die Errungenschaften abseits der Transferrate abgeschaltet, denn die älteren Controller kennen diese nicht.

Siehe auch: Weitere Neuerungen von 2004 | Serial-ATA-Probleme

Parallel-ATA

Synonyme am Beispiel ATA-6: Ultra ATA/100, UltraDMA-100, UDMA100, UltraDMA Mode 5, UDMA5.

Standard	Betriebsmodus	Transfer	Seit
ATA-1			1981
	PIO Mode 0	3,3 MB/s
	PIO Mode 1	5,2 MB/s
	PIO Mode 2	8,3 MB/s
	Single Word DMA Mode 0	2,1 MB/s
	Single Word DMA Mode 1	4,2 MB/s
	Single Word DMA Mode 2	8,3 MB/s
	Multi Word DMA Mode 0	4,2 MB/s
ATA-2			1994
	PIO Mode 3	11,1 MB/s
	PIO Mode 4	16,6 MB/s
	Multi Word DMA Mode 1	13,3 MB/s
	Multi Word DMA Mode 2	16,6 MB/s
ATA-3
in Geschwindigkeitsbelangen wie ATA-2.
ATA-4			1997
	Ultra DMA Mode 0	16,7 MB/s
	Ultra DMA Mode 1	25,0 MB/s
	Ultra DMA Mode 2	33,3 MB/s
ATA-5			1999
	Ultra DMA Mode 3	44,4 MB/s
	Ultra DMA Mode 4	66,6 MB/s
ATA-6			2000
	Ultra DMA Mode 5	100 MB/s
ATA-7			2001
	Ultra DMA Mode 6	133 MB/s

Diese Standards sind kompatibel. Aktuelle Laufwerke schalten an alten Anschlüssen ein paar Gänge zurück, alte Laufwerke an neuen bleiben unverändert. Man kann zudem davon ausgehen, dass frühestens drei Jahre nach Einführung eines schnelleren ATA-Modus Festplatten erschienen, die von diesem auch profitieren. Für ATA-7 gibt es diese bis heute nicht.

SCSI

Synonyme zu einzelnen SCSI-Standards sind zahlreich; sogar sehr. Interessierte finden sie bei den Links.

Standard    Arten                           Transfer    Pins        Seit / Standardisiert

 SCSI-1                                                  50          1979 / 1986
             asynchron                       2,5 MB/s
             synchron                          5 MB/s

 SCSI-2                                                              1990 / 1994
             Fast      SCSI                   10 MB/s    50  
             Fast Wide SCSI                   20 MB/s    68 oder 80   

 SCSI-3                                                              1993 / unklar
             Ultra        SCSI                20 MB/s    50           "";
             Wide Ultra   SCSI                40 MB/s    68 oder 80   ";"
             Ultra 2      SCSI                40 MB/s    50          1997
             Wide Ultra 2 SCSI                80 MB/s    68 oder 80   ""   
             Ultra 3      SCSI               160 MB/s    68 oder 80  1999
             Ultra 4      SCSI               320 MB/s    68 oder 80  2002
             Serial Attached SCSI (SAS) I    300 MB/s                2004

Manche Standards sind kompatibel. Neben der richtigen Vermutung, dass dies an der Anzahl der Anschlußpins erkennbar ist, gibt es auch versteckte Details, zum Beispiel zwei Ultra 3-Versionen.

Siehe auch: SCSI-Standards - Hintergründiges und Synonyme | Vergleich auf hohem Niveau - SAS langsamer als Ultra 4 ?

Mainboard

Dieses sollte den gewünschten Transfermodus unterstützen. Welche es gibt, ist in obigen Tabellen aufgeführt. Und welche davon Laufwerk und Mainboard unterstützen, ist anhand des Jahres der Standard-Verabschiedung abschätzbar: Komponenten des Folgejahres unterstützen meist diesen Modus. Genaues ist im Handbuch des Computers, der Hauptplatine oder Herstellerwebseite vermerkt.
Bleibt das Mainboard weit hinter den Vorstellungen zurück, bieten sich Controllerkarten für den PCI-Bus an. Diese gibt es mit allen drei Anschlußarten und jedem der aufgeführten Modi, zu finden mit "ATA133 Controller" am Beispiel ATA-7 bei der (Preis-)Suchmaschine des Vertrauens.
Mitunter bremst auch der Treiber für den Mainboard-Chipsatz. Über welchen Chipsatz der PC verfügt, ist abermals im Handbuch oder online vermerkt. Auf den Supportseiten der Hersteller findet sich der aktuelle Treiber. Ist das System selbst assembliert, empfiehlt sich die Supportseite des Mainboardherstellers.

Parallel-ATA: Das BIOS des Mainboards stellt den höchstmöglichen ATA-Modus selbst ein. Eine Kontrolle von Optionen wie "UDMA: Auto" oder ";IDE DMA Transfer Mode: Auto" schadet aber auch nicht - mehr dazu im Handbuch.
SCSI: Im BIOS des SCSI-Controllers (ist er auf dem Mainboard integriert also im Mainboard-BIOS) sollte die gewünschte Transferrate eingestellt sein. Um einst Probleme zu beheben, wurde diese vielleicht heruntergestellt.

Kabel

Serial-ATA

Geschwindigkeitsprobleme gibt es hier nicht, dafür andere Probleme.

Parallel-ATA

Das Kabel sollte den gewünschten ATA-Modus unterstützen. Es gibt Kabel vor ATA-5 mit 40 Leitungen und Kabel ab ATA-5 mit deren 80 ( [1] ), bei denen zwischen jede bisherige eine zur Abschirmung eingefügt wurde. Beide Typen haben 40 Pins und sind kompatibel. Es lohnt sich aber, Laufwerke ab ATA-5 mit den neueren Kabeln zu verbinden, auch an Mainboards vor ATA-5. Mitunter treten sonst Unstimmigkeiten auf - siehe Parallel-ATA-Probleme. Auch wird das BIOS ein Kabel mit 40 Leitungen erkennen und damit jeden ATA-Modus über 4 verweigern, gleich, zu welchem Laufwerk und Mainboard fähig sind.

SCSI

Das Kabel sollte dem SCSI Standard (1-3) des Laufwerkes entsprechen. Spätestens bei Ultra 4 sollte es zudem vergoldete Kontakte und verdrillte Leitungen haben, beides nicht vorgeschrieben und teurer, aber empfehlenswert. Dazu ein Einbautipp: Laufwerke älteren Standards werden alle am selben Controlleranschluß auf ihr Niveau bremsen. Das kann man aber umgehen. Günstig wären da natürlich Skizzen aller Varianten [2].

Betriebssystem

Serial ATA

Keine Einschränkungen bekannt, sofern es Treiber für den Serial-ATA-Controller und das gewünschte Betriebssystem gibt.
Gibt es diese nicht und sind die S-ATA-Anschlüsse direkt auf dem Mainboard, lohnt sich die Suche nach Einstellungen wie "Compatibility Mode" im BIOS. Damit verhalten sich diese Festplatten exakt wie Parallel ATA-5 oder -6 - Laufwerke, die jedes Betriebssystem erkennt.

Parallel ATA

Betriebssystem	ab Werk bis	Aktueller Modus	Lösung
Windows 98/ME	ATA 7	Klicken Sie auf Start / Einstellungen / Systemsteuerung / System / Geräte-Manager / Laufwerke - das Ihrer Wahl - Eigenschaften / Einstellungen. Ist "DMA" angehakt, ist mindestens ATA 4 angeschaltet. Wenn nicht, stellen Sie es an und kontrollieren Sie diese Option nach einem Neustart.
Windows 2000	ATA 4	Klicken Sie auf Start / Einstellungen / Systemsteuerung / System / Hardware / Gerätemanager / IDE ATA/ATAPI Controller - Primärer und Sekundärer IDE-Kanal - Eigenschaften / Erweiterte Einstellungen. "Aktueller Übertragungsmodus: Ultra-DMA-Modus" bedeutet, mindestens ATA 4 ist angeschaltet. Wenn nicht, stellen Sie darüber auf "DMA, wenn verfügbar" und kontrollieren Sie den Modus nach einem Neustart.	Einzel-Update oder ServicePack 4 + Updates danach
Windows 2000 ab SP2	ATA 6	Klicken Sie auf Start / Einstellungen / Systemsteuerung / System / Hardware / Gerätemanager / IDE ATA/ATAPI Controller - Primärer und Sekundärer IDE-Kanal - Eigenschaften / Erweiterte Einstellungen. "Aktueller Übertragungsmodus: Ultra-DMA-Modus" bedeutet, mindestens ATA 4 ist angeschaltet. Wenn nicht, stellen Sie darüber auf "DMA, wenn verfügbar" und kontrollieren Sie den Modus nach einem Neustart.	Wenn kein UDMA-Modus angezeigt wird: Link Übrigens sind das obige ServicePack 4 und die Updates danach auch ohne Probleme empfehlenswert.
Windows XP	ATA 6	Klicken Sie auf Start / Einstellungen / Systemsteuerung / <eventuell Leistung und Wartung> / System / Hardware / Gerätemanager / IDE ATA/ATAPI Controller - Primärer und Sekundärer IDE-Kanal - Eigenschaften / Erweiterte Einstellungen. Der Aktuelle Übertragungsmodus wird angezeigt. Stellen Sie darüber auf "DMA, wenn verfügbar" und kontrollieren Sie den Modus nach einem Neustart.	Wenn UDMA-Modus kleiner dem von Festplatte und Mainboard: Generelle Tipps oder ServicePack 2
Windows XP ab SP1	ATA 7	Klicken Sie auf Start / Einstellungen / Systemsteuerung / <eventuell Leistung und Wartung> / System / Hardware / Gerätemanager / IDE ATA/ATAPI Controller - Primärer und Sekundärer IDE-Kanal - Eigenschaften / Erweiterte Einstellungen. Der Aktuelle Übertragungsmodus wird angezeigt. Stellen Sie darüber auf "DMA, wenn verfügbar" und kontrollieren Sie den Modus nach einem Neustart.	Wenn UDMA-Modus kleiner dem von Festplatte und Mainboard: Generelle Tipps oder ServicePack 2
Windows Server 2003	ATA 7	Klicken Sie auf Start / Einstellungen / Systemsteuerung / <eventuell Leistung und Wartung> / System / Hardware / Gerätemanager / IDE ATA/ATAPI Controller - Primärer und Sekundärer IDE-Kanal - Eigenschaften / Erweiterte Einstellungen. Der Aktuelle Übertragungsmodus wird angezeigt. Stellen Sie darüber auf "DMA, wenn verfügbar" und kontrollieren Sie den Modus nach einem Neustart.	Wenn UDMA-Modus kleiner dem von Festplatte und Mainboard: Generelle Tipps
Linux ab Kernel 2.4	ATA 6	Ein Konsolenfenster öffnen und folgende Zeile eingeben: hdparm /dev/hda "using_dma = 0 (off)" bedeutet, maximal ATA-3 ist angeschaltet. Weitere Laufwerke mit: hdb, hdc...	Anleitung
MacOS X	ATA 7
DOS 7.0	ATA 7	Sehr wahrscheinlich nur ATA 2. DOS verschweigt den aktuellen Modus.	DOS reicht Festplattenzugriffe ans BIOS. Nach ATA 2 wurde DOS unpopulär, daher ist dort selten mehr eingebaut. Dieser Treiber ermöglicht ATA 7. Dazu benötigt er einmalig 1 und 2 entpackt in seinem Ordner.
Betriebssystem	ab Werk bis	Aktueller Modus	Lösung

SCSI

Betriebssystem	Problem	Lösung
Windows 98/ME	Ab Ultra 4 (320 MB/s) gibt es kaum oder keine passenden Controllerkarten-Treiber. Ohne sie sind die Laufwerke nicht ansprechbar.
Windows 2000	Schreibtransfers, die aus Sicherheit sofort auf das Laufwerk geschrieben werden sollen, werden doch nur in den Zwischenspeicher (Cache) geschrieben und sind bei Stromausfall verloren. Siehe auch Windows 2000 SP3	ServicePack 4 + Updates danach
Windows 2000 SP3	Schreibtransfers auf SCSI-Laufwerke sind 90% langsamer als das Lesen - im Windows Explorer und Programmen, die das Write Through Flag bei Schreibtransfers beachten. So wird der Zwischenspeicher (Cache) umgangen und sofort auf Festplatte geschrieben - gut bei Stromausfall.	ServicePack 4 + Updates danach
Windows 2000 ab SP4	Schreibtransfers auf SCSI-Laufwerke sind 90% langsamer als das Lesen - im Windows Explorer und Programmen, die das Write Through Flag bei Schreibtransfers beachten. So wird der Zwischenspeicher (Cache) umgangen und sofort auf Festplatte geschrieben - gut bei Stromausfall.	Dieser Treiber ignoriert oder beachtet das Flag wahlweise.
Windows XP	1) Ist das SCSI-Laufwerk NTFS-formatiert, sind Zugriffe darauf ausgebremst 1. 2) Schreibtransfers auf SCSI-Laufwerke sind 90% langsamer als das Lesen - im Windows Explorer und Programmen, die das Write Through Flag bei Schreibtransfers beachten. So wird der Zwischenspeicher (Cache) umgangen und sofort auf Festplatte geschrieben - gut bei Stromausfall. Bei "dynamischen Datenträgern" wird das Flag ignoriert.	Fall 2: Die Festplatte zu einem dynamischen Datenträger wandeln - Für und Wider - oder für beide Fälle: ServicePack 2
Windows XP SP1	Schreibtransfers auf SCSI-Laufwerke sind 90% langsamer als das Lesen - im Windows Explorer und Programmen, die das Write Through Flag bei Schreibtransfers beachten. So wird der Zwischenspeicher (Cache) umgangen und sofort auf Festplatte geschrieben - gut bei Stromausfall.	ServicePack 2 und dann dieser Treiber, der das Flag wahlweise ignoriert oder beachtet.
Windows XP ab SP2	Schreibtransfers auf SCSI-Laufwerke sind 90% langsamer als das Lesen - im Windows Explorer und Programmen, die das Write Through Flag bei Schreibtransfers beachten. So wird der Zwischenspeicher (Cache) umgangen und sofort auf Festplatte geschrieben - gut bei Stromausfall.	Dieser Treiber ignoriert oder beachtet das Flag wahlweise.
Windows Server 2003	Schreibtransfers auf SCSI-Laufwerke sind 90% langsamer als das Lesen - im Windows Explorer und Programmen, die das Write Through Flag bei Schreibtransfers beachten. So wird der Zwischenspeicher (Cache) umgangen und sofort auf Festplatte geschrieben - gut bei Stromausfall.	Die Beachtung des Flags läßt sich an- und ausschalten. Klicken Sie auf Start / Einstellungen / Systemsteuerung / <eventuell Leistung und Wartung> / System / Hardware / Gerätemanager / SCSI und RAID-Controller - das Laufwerk Ihrer Wahl - Eigenschaften / Richtlinien. Die untere Option (im Englischen "Enable advanced performance") anhaken, um das Flag zu mißachten.
Linux	- ? - Ergänzung willkommen.
MacOS X	Stellen Sie vor dem Kauf sicher, dass Ihre Controllerkarte auch problemlos unterstützt wird. Dies sei nur bei ACARD-Karten und mit dem Mac ausgelieferten der Fall. Quelle.
DOS 7.0	Ab Ultra 3 (160 MB/s) gibt es kaum oder keine passenden Controllerkarten-Treiber. Ohne sie sind die Laufwerke nicht ansprechbar.
Betriebssystem	Problem	Lösung

Hersteller

Serial-ATA

Manche Mainboards verursachen Probleme mit SATA/300 - Festplatten, indem sie den Standard zur Abfrage der möglichen Transfermodi mißachten. SATA/300-Festplatten haben daher einen Jumper, um auf SATA/150 zurückzuschalten. Dieser ist im Handbuch erwähnt, das sich auch auf den Supportseiten der Hersteller findet - beim Modell oder unter Downloads. Aus Vorsicht haben manche Hersteller ihre SATA/300 - Modelle gleich per Software auf SATA/150 begrenzt. Diese ist an gleicher Stelle zu finden.

Parallel-ATA

Manche Laufwerke sind ab Werk auf einen niedrigeren ATA-Modus eingestellt. Das soll Probleme mit einigen Mainboards umgehen, geschieht jedoch nur bei Laufwerken, die von schnelleren Modi sowieso nicht profitieren. Mit herstellereigenen Programmen kann der höhere Modus nachträglich aktiviert werden.
Auch schalten einige Mainboards gleich auf ATA-2 zurück, wenn Ihnen die Festplatte zu modern vorkommt. Um nun wenigstens auf den vom Mainboard unterstützten Modus hochzuschalten, bieten die Festplattenhersteller Programme an.
Siehe auch: Die Supportseiten der Hersteller - und dort beim Modell oder unter Downloads.

Wird mein Laufwerk ausgebremst ?

Um nach all der Theorie herauszufinden, ob alles richtig zusammenspielt, empfiehlt sich ein Geschwindigkeitstest. Wichtig ist dabei die Burst oder Cache-Rate oder -Speed. Ein Beispiel. Alle Ihre Komponenten unterstützen ATA-6, also 100MB pro Sekunde. Übersteigt die Burst Rate nun den nächstkleineren Modus (hier 66 MB/s), wird nichts ausgebremst.

Diese Geschwindigkeitstest-Programme hinterlassen wie jede Software ein paar Änderungen im Betriebssystem, sind aber natürlich unbedenklich. Zudem gratis und in englisch.

HD Tach	–	Windows 95, 98, ME, NT, 2000, XP, Server 2003
Xbench	–	MacOS X
Bonnie	–	Linux
HDD Speed	–	DOS

Transferraten vieler Festplatten – eine Datenbank mit Sollwerten

Festplatten - Akustik

Seit der Einführung von Flüssigkeitslagern durch Seagate 1997 ([3]) verursachen Festplatten nurmehr ein Rauschen, statt des singenden Pfeifens früherer Kugellager. Trotzdem bleibt Sound etwas sehr Subjektives und neue Modelle nicht immer unter der Lautstärke der Vorgänger. Die Seite Silent PC Review testet auch Festplatten auf ihre Geräuschemissionen. Dabei wird jedem Laufwerk soviel Raum gewidmet, dass wohl keine Frage offen bleibt. Jeder Test schließt mit aufwändig durchgeführten Aufnahmen, die daher auch miteinander vergleichbar sind.

Hat man sich für eine Festplatte entschieden, kann man auch weiterhin Einfluß auf ihr Geräuschniveau nehmen. Zunächst kostenlos, indem per AAM und Mausklick die Zugriffsgeräusche gesenkt werden - der Leerlauf bleibt aber unverändert. Weitere Reduktion verspricht dann die Entkopplung vom Gehäuse. Ab diesem Punkt müßte man zur Dämmung übergehen - entsprechende Produkte sind im dritten Link getestet. Gänzlich lautlos sind schließlich Solid State Disks. Der Name sagt warum: sie haben keine beweglichen Teile. Trotzdem sind sie noch immer selten, aber das ist eine Preisfrage.

Links zu den kostenlosen Diagnose-Tools der Hersteller

Siehe auch

AAM - Zugriffsgeräusch senken | Solid State Disk - Lautlose Alternative | Soundcheck - mit Hörproben | Einbautipps - Entkopplungen