Aufzeichnungstechnologie für HDDs und Disketten Was ist Zone Bit Recording (ZBR) / Multiple Zone Recording (MZR)?

Zone Bit Recording ist eine Aufzeichnungstechnologie für scheibenförmige Datenträger, die beispielsweise bei Festplatten oder bestimmten Diskettenformaten zum Einsatz kommt. Sie unterteilt die äußeren Spuren des Datenträgers in mehr Sektoren als die inneren Spuren. ZBR sorgt für eine bessere Ausnutzung der Datenträgeroberfläche und erhöht die Speicherkapazität des Datenträgers.

Zone Bit Recording, abgekürzt ZBR, wird auch als Multiple Zone Recording (MZR) oder nur als Zone Recording bezeichnet. Es handelt sich um eine bereits in den 1990er-Jahren eingeführte Aufzeichnungstechnologie, die bei scheibenförmigen Datenträgern wie Festplatten oder Disketten zum Einsatz kommt.

ZBR unterteilt die äußeren, längeren Spuren der Datenträger in mehr Sektoren als die inneren, kürzeren Spuren. Die Bereiche mit den Spuren gleicher Sektorenanzahl werden als Zonen bezeichnet. Durch das Multiple Zone Recording werden die Datenträgeroberfläche besser ausgenutzt und die Speicherkapazität des Datenträgers erhöht, da sich auf den äußeren Datenspuren mehr Daten speichern lassen. Zone Bit Recording erfordert Anpassungen des Adressierungsverfahrens und höhere Taktraten beim Lesen und Schreiben der Daten durch die Schreib-/Leseköpfe.

Technische Details des Zone Bit Recordings

Die Daten auf scheibenförmigen Datenträgern wie Festplatten oder Disketten sind in Datenspuren (Tracks), Zylindern und Sektoren organisiert. Datenspuren sind konzentrische Kreise, deren Länge von innen nach außen immer mehr zunimmt. Die Datenspuren werden in mehrere Sektoren aufgeteilt. In den Anfängen der Datenspeicherung auf Festplatten oder auf bestimmten Diskettenformaten waren alle konzentrischen Spuren eines scheibenförmigen Datenträgers in die gleiche Anzahl Sektoren unterteilt. Da die äußeren Datenspuren aber länger sind als die inneren Datenspuren, ergeben sich außen deutlich geringere Datendichten als innen. Es wird verfügbare Speicherkapazität verschenkt.

Um die Datenträgeroberfläche besser auszunutzen und gleichmäßigere Datendichten zu erzielen, wurde die Technologie des Zone Bit Recordings entwickelt. Auf dem Datenträger werden die äußeren Spuren in mehr Sektoren unterteilt als die inneren. Spuren mit gleicher Sektorenanzahl werden in Zonen zusammengefasst. Es entstehen auf dem Datenträger mehrere Zonen, die von innen nach außen immer mehr Sektoren aufweisen.

Das Multiple Zone Recording wirkt sich auf das Adressierungsverfahren der Daten und auf die Schreib-/Leseraten aus. Das herkömmliche CHS-Adressierungsverfahren (Cylinder, Head, Sector) muss hinsichtlich der unterschiedlichen Sektorenanzahl der verschiedenen Zonen angepasst werden. Es haben sich Verfahren wie das sogenannte LBA-Verfahren (Logical Block Addressing) durchgesetzt. Bei diesem Verfahren werden die Speicherblöcke einfach durchnummeriert. Die Steuerelektronik des Laufwerks sorgt für die Anpassung der logischen Adressen auf die physikalischen Sektoren. Da sich auf den äußeren Spuren mehr Sektoren und damit mehr Daten befinden, muss der Festplattencontroller die Schreib- und Leserate bei konstanter Rotationsgeschwindigkeit entsprechend anpassen. Außen werden die Daten schneller gelesen und geschrieben als innen. Die maximalen Schreib- und Leseraten sind nur auf den äußeren Datenspuren erreichbar. Da neue Datenträger in der Regel von außen nach innen beschrieben werden, sinkt deren durchschnittliche Datentransferrate mit zunehmender Datenspeicherung auf den inneren Datenspuren.

Vorteile durch Multiple Zone Recording

Multiple Zone Recording bietet diese Vorteile:

• - bessere Ausnutzung der Datenträgeroberfläche,

• - gleichmäßigere Datendichten,

• - höhere Speicherkapazität des Datenträgers.

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