ＨＤＤのローレベルフォーマットは行ってはならない 　

直径１２インチの円盤に２ＭＢしか入らなかった時代のＨＤＤ（この頃のドライブは洗濯機ほどあった）と異なり、2000年のＨＤＤは１０ＧＢＰＳＩもある。あっという間に１００ＧＢＰＳＩになるだろう。GigaBit Per Square Inchとは１インチ＝２．５ｃｍ角の正方形の中にＧｂｉｔ入るというＨＤＤにおけるｂｉｔの面密度の単位である。因みに、１円玉の直径は２ｃｍなので、１０ＧＢＰＳＩとは、これ１枚の裏表両面の面積の中に１０Ｇｂｉｔ入るということである。

出来立ての円盤：Ｄｉｓｋは、アルミやガラスの基盤に磁性膜を塗ったものである。まだ情報を書けない。コピー用紙のような真っ白な紙に１行４０字、３６行で文字を奇麗に揃えて手書きしていくのはなかなか難しい。レポート用紙のような罫線が欲しいし、字レベルで揃えようとしたら原稿用紙が欲しい。フォーマットは、良くこのことに喩えられる。罫線を引くことだと。これはなかなか良い比喩で分かりやすい。多分、preambleやsyncronization用の信号を書いているのだろう。preambleとは「助走」のことで、111111111111.......と書いてある。ｈｅａｄはこれを見つけて読んだり書いたりする為の心の準備をする。技術的にいえば、セクターの入り口を見つけたということである。その内に、010101010のような同期信号が来て、いよいよセクターのデータ部に突入する。−−のだと思う。現実の最近のＨＤＤの方式は知らないが、周辺装置の作り方の原理なんてものは大体こんなものである（まあ、間違っていても、本論に影響はない）。formatとは、preambleやsync.を書き込む＝罫線を書き込む操作である（勿論、もっといろいろなことを行っている）。

昔のＨＤＤはｂｉｔ密度が薄いから、罫線を書くのも楽なものである。Ａ４レポート用紙に１ｃｍ幅の罫線を書くのに技術はいらない。ものさしと鉛筆でいい。しかし、１円切手に、１０００本の罫線を引けと言われたら、これはなかなか大変である。しかし、本当に大変なのは、細かく引くことそのことではない。そのような制御は既にＨＤＤに組み込まれているのだから、コマンド一つで済む。問題は、現在のような高密度な円盤になると、熱膨張が無視できなくなることにある。トラック間の距離と、温度１度の膨張の大きさとどちらが大きいか、何度聞いても忘れてしまうのでしらないが、とにかくそれが無視できないのである。（註）

何しろヘッドは、円盤表面上、０．０５ミクロンとか、０．０３ミクロン上を空力的に飛んでいるような超技術なのである。小さいと思われている細菌の大きさは１ミクロン程度である。鏡面に見えるピッカピカのdisk表面もヘッドから見たら、丘あり、谷あり、森ありで凸凹の相模平野のように見える。これでよく、ＰＣに振動を与えても、ヘッドが円盤に接触、不時着しないものだと思うが、このレベルになると、空気は相当に固いので、１００Ｇや２００Ｇの振動には平気で耐える。さて、２０ＧＢをformatするには、それなりの時間がかかる。その間にＰＣ内の温度は徐々にあがり、円盤も徐々に膨張する。膨張しつつある（現在進行形である）円盤に書いたｆｏｒｍａｔがどんなものかは、風船を膨らませながら線を引いてみたら分かる。

メーカは、半日も一日もＨＤＤを恒温室に入れて、温度制御してローレベルフォーマットしている、ということである。ＡＴＡ１００や６６のカードにローレベルフォーマットのアプリが付いているからといって、カードのメーカは保証などしていないはずである。自己責任モードである。３４０ＭＢの３．５インチＨＤＤがＰＣ−９８だかＭａｃだかのもので、ＰＣ／ＡＴで使いたい、駄目元である、というのなら止めないが、２年前に買った１０ＧＢをローレベルフォーマットする事は、私ならしない。

 

註 ちょっと例によって暗算してみよう。
４０ＧＢなどというＨＤＤでは２０ＧＢ／プラッタである。プラッタというのは円盤のことである。

３００００TPI位だとすると、（２００００かも知れないし、４００００かも知れないが。尚、TPI:Tracks Per Inch）
０．８ミクロン／トラック間

アルミの膨張率　０．２３２ミクロン／ｃｍ・度Ｃ

１度Ｃ温度が上がると、１ｃｍ当たり、０．２３２ミクロン延びることになる。
直径３．５インチ＝８．８ｃｍ円盤では半径方向に
０．２３２ｘ４．４＝約１ミクロン延びることになる。
つまり、

温度が１度上がるだけで、トラックの１本分が増えたことになる。
尚、稼動中のＨＤＤは、懐炉代わりになる位暖かい。いや熱いかな。

(2001.3)

再　論

ローレベル・フォーマット(low-level format)とは何のことでしょうか？

ここで、居候が、してはいけないと言っているローレベル・フォーマットは物理フォーマットのことです。それは上に示した工程で行われます。

実は、ローレベルフォーマットという言葉、いろいろな意味で使われています。まず、定義の例を見てみましょう。

定義の例

ローレベルフォーマット 【low level format】

読み方 : 「ローレベルフォーマット」
別名 : 低レベルフォーマット, 物理フォーマット

磁気ディスクのセクタ配置をすべてやり直す操作のこと。「低レベルフォーマット」「物理フォーマット」とも呼ばれる。ディスクの全領域に渡ってセクタ情報を書き直すため、通常のフォーマットとは比べ物にならないほど膨大な時間を要する。ディスクを使用するには最低1回ローレベルフォーマットを行う必要があるが、1回ローレベルフォーマットが行われたディスクであれば、異なるファイルシステムで使用する場合もローレベルフォーマットを行う必要はない。ローレベルフォーマットされたディスクの内容は完全に消去され、いかなる手段を用いても復旧できなくなる。市販されているハードディスクやMOなどの大容量記憶媒体は、既にローレベルフォーマット済みの状態で販売されているが、フロッピーディスクはローレベルフォーマットがされていない状態で販売されていることが多い。
　　　−−　http://www.e-words.ne.jp/view.asp?ID=2415より

これは、基本的な定義で、上記工場で行われている本来のローレベルフォーマットです。

次に、ＳｅａｇａｔｅのＨＰから

What does "low level formatting" mean?

Actually the term "low level" is a bit of a misnomer. The low level process first used years ago in MFM hard drives bears little resemblance to what we now call a "low level format" for today's ATA (IDE) drives. A better name for today's low level formatting utility is intermediate- or mid-level formatting. This is sometimes referred to as the "initialize" or "re-initialize" process. The basic purpose of a mid-level format is to erase everything currently on the drive.

　　　−−　 http://www.seagate.com/support/kb/disc/low_level_ata.htmlより

ローレベルという用語は実際の所、すこしばかり誤っている。以前、ＭＦＭハードドライブで初めて用いられたローレベルプロセスは、現在ＡＴＡ（ＩＤＥ）ドライブで使われている「ローレベルフォーマット」とはほとんど似ていない。今、ローレベルフォーマットと呼ばれている語は中間レベルフォーマットと読んだ方が良い。これは、時には、「初期化」あるいは「再初期化」プロセスと呼ばれる。この中間レベルフォーマットの基本的目的はドライブの上から全てを消去することである。
　　−−　居候訳

実際には、ＢＢＳなどでマニアが使う言葉は、このＳｅａｇａｔｅの中間レベルフォーマットの意味です。０−ｆｉｌｌｉｎｇ、ＩＢＭのｗｉｐｅ．ｃｏｍなどがこれにあたります。ドライブ全体に渡って、２進数の０を書き、全てを消し去ってしまうことです。本来のフォーマットとは似てもにつきません。ＱｕａｎｔｕｍだったかのＨＰには、これは、ローレベルフォーマットではない、と言っていますが、こちらは厳密な意味で使っているのでしょう。実際、Ｓｅａｇａｔｅもこれは中間レベルフォーマットと読んだ方が良いと言っているので、０−ｆｉｌｌｉｎｇは、ローレベルフォーマットと呼ばない方が良いでしょう。

しかし、相変わらず、間違って呼ぶ人も多いようです。

ディスクの上には数レベルにわたって、ｂｉｔが書き込まれています。ＯＳ自身が書き込んでいる、あるいはもっと原初的なＢＩＯＳが書き込んでいるファイルシステムの外のデータはファイルシステム--ファイルシステムの中身をみせる道具がエクスプローラや、ミッドナイトコマンダGMCと呼ばれるファイルマネージャなのです--では表示できません。また、ＭＢＲやＰＢＲと言われる場所もみえません。さらに、その外側にはファイルシステ自身を入れるための区画、セクター位置情報がかいてあります。このセクター位置情報が物理フォーマットなのです。

1111..1111というプリアンブル（助走）データがまずあり、これをヘッドが見つけると、ア、そろそろセクター本体がくるな、と読み取り回路は準備をするわけです。その後、1010101のような同期信号が来てその後、本物のファイルのデータビットがきます。このプリアンブルと同期信号が物理フォーマットと言われるものです。

さて、誤って使われているローレベルフォーマットの意味には、誤っているだけあって、いろいろあり、それを更に誤って解説したものがあるので、自身でディスクを扱ったことがないと、何が正しいのかさっぱり見当がつきません。上でも書いた０フィルといって、物理フォーマットは残して、セクタの中のデータをすべて０で上書きするものをローレベルフォーマットと呼ぶものもありますが、これは誤りです。まあ、それで、ＯＳやＲＡＩＤシステムが書き込んだ、ＭＢＲ、ＰＢＲ情報まで全て消えてしまえば、その影響はなくなります。しかし、ひょっとしたら、Ｂａｄ　Ｓｅｃｔｏｒという使えないセクタの位置情報を書いたセクタまでまで消してしまうかもしれません。この場合、その影響は甚大です。読み取り／書き込みエラーが出るようになるからです。

色々なフリーソフト、あるいは、ＨＤＤメーカが提供しているローレベルフォーマットとは本当の所、何か、それを良く読んだ上で、危険承知で使うものでしょう。

ローレベルフォーマットが欲しいという人が面した最大の問題は、ＭＳのｆｄｉｓｋが余りに弱体であることによります。Ｌｉｎｕｘをインストールすると、Windowsのｆｄｉｓｋでは必ず、ｆｄｉｓｋできなくなります。これは困ったもので、Ｌｉｎｕｘデストリビュータにはもっと考えてもらわなければなりません。この理由は簡単です。最近のＬｉｎｕｘは必ず、拡張パーテションの中にＬｉｎｕｘのパーテション、swap、/、/usr..、を作ります。このLinuxのパーテションはWindowsのｆｄｉｓｋからは論理パーテションに見えます。しかし、Windowsの論理パーテションとは異なる構造をしていますので、いざ、ｆｄｉｓｋが消そうとすると、消せないのです。これを消さないと、拡張パーテションは消せません。このＬｉｎｕｘの論理パーテションを消すには、Ｌｉｎｕｘのｆｄｓｉｋか、ＤＲ−ＤＯＳのｆｄｓｉｋに／ｘスイッチを付けて起動すれば消せます。

結局の所、このＳｅａｇａｔｅの説明が現状を一番よく表わしています。

メルコの物理ファーマットのページ。

http://buffalo.melcoinc.co.jp/download/driver/hd/format.html#df95

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