Pelajari: Hubungan antara LBA, Ukuran Sektor, dan Kapasitas Penyimpanan

Saat bekerja dengan USB flash drive, kartu SD, kartu microSD, SSD, dan perangkat penyimpanan berbasis blok lainnya, ada dua angka yang sangat berguna: ukuran sektor dan jumlah LBA. Bersama-sama, nilai-nilai ini menggambarkan kapasitas penyimpanan yang dapat dialamatkan pada tingkat blok.

LBA adalah singkatan dari Logical Block Addressing. Alih-alih menggambarkan perangkat penyimpanan menggunakan konsep fisik lama seperti silinder, head, dan sektor, perangkat penyimpanan modern dialamatkan sebagai kumpulan blok logis yang berurutan. Setiap blok diberi nomor, dimulai dari LBA 0 dan berlanjut hingga blok logis terakhir yang tersedia pada perangkat.

Secara sederhana, jumlah LBA memberi tahu kita berapa banyak sektor yang dapat dialamatkan, sedangkan ukuran sektor memberi tahu kita berapa banyak byte yang terdapat di dalam setiap sektor tersebut.

Mengapa Jumlah LBA yang Tepat Itu Penting

Untuk penyimpanan file biasa, perbedaan kecil dalam kapasitas mentah perangkat biasanya tidak terlihat. Pengguna yang menyalin dokumen atau foto ke flash drive umumnya tidak peduli apakah dua drive yang secara nominal identik memiliki jumlah sektor yang sedikit berbeda.

Disk imaging dan duplikasi berbeda.

Perangkat sumber mungkin memiliki partisi atau struktur disk yang membentang sangat dekat dengan LBA terakhir yang tersedia. Jika perangkat target memiliki LBA lebih sedikit daripada perangkat sumber, bahkan dengan selisih yang relatif kecil, image sektor-per-sektor mungkin tidak akan muat.

Hal ini dapat terjadi bahkan ketika kedua perangkat dipasarkan dengan kapasitas yang persis sama. Dua perangkat berlabel 32GB, 64GB, atau 128GB belum tentu dijamin memiliki jumlah sektor logis yang dapat dialamatkan dengan angka yang persis sama.

Masalah ini menjadi sangat penting untuk struktur yang berada di dekat bagian akhir disk. Media yang diformat GPT, misalnya, menyimpan header GPT cadangan di dekat bagian akhir perangkat. Karena itu, perubahan rentang LBA yang tersedia dapat memengaruhi lebih dari sekadar jumlah ruang kosong yang tidak digunakan di bagian akhir disk.

LBA Lebih Presisi daripada Kapasitas yang Tercetak pada Perangkat

Label kapasitas komersial seperti 32GB, 64GB, dan 128GB memang berguna bagi konsumen, tetapi label tersebut bukan deskripsi yang presisi mengenai geometri penyimpanan.

Ketika kompatibilitas yang tepat menjadi penting, tiga nilai berikut memberikan gambaran yang jauh lebih jelas:

Dengan mengetahui nilai-nilai ini, kita dapat menentukan secara tepat berapa banyak penyimpanan yang dapat dialamatkan dan apakah satu perangkat penyimpanan benar-benar cukup besar untuk menampung seluruh struktur blok dari perangkat lainnya.

Hubungan antara LBA dan Ukuran Sektor

Perhitungan dasar kapasitas adalah:

Untuk perangkat yang menggunakan sektor logis 512-byte:

Perhitungan tersebut juga dapat dibalik. Jika kapasitas total perangkat dalam byte dan ukuran sektor logis diketahui, jumlah LBA dapat dihitung sebagai berikut:

Sebagai contoh, pertimbangkan perangkat dengan jumlah LBA 60,125,184 dan ukuran sektor logis 512 byte:

Hubungan ini menjadi sangat penting ketika membandingkan perangkat penyimpanan untuk disk imaging, duplikasi, cloning, pekerjaan forensik, atau aplikasi lain yang membutuhkan jumlah sektor tersedia secara tepat.

Mengapa Sektor 512-Byte Sangat Umum

Ukuran sektor logis 512 byte telah menjadi standar tradisional untuk perangkat penyimpanan selama beberapa dekade. Ukuran ini masih sangat umum pada USB flash drive, kartu memori, dan banyak perangkat penyimpanan lainnya karena kompatibilitasnya dengan sistem operasi, sistem file, struktur boot, controller, dan perangkat lunak yang sudah ada.

Karena alasan ini, ketika memeriksa USB flash drive biasa, ukuran sektor logis 512 byte umumnya merupakan perkiraan yang masuk akal. Namun, nilai ini tidak boleh sekadar diasumsikan ketika kapasitas yang tepat menjadi penting. Windows dapat melaporkan ukuran sektor logis secara langsung, dan memeriksa nilai sebenarnya akan menghilangkan ketidakpastian.

Beberapa perangkat penyimpanan modern menggunakan sektor fisik 4,096 byte tetapi tetap menampilkan sektor logis 512 byte kepada sistem operasi. Konfigurasi ini umumnya disebut 512e, atau emulasi 512-byte. Perangkat lain dapat mengekspos sektor logis 4,096 byte secara langsung, yang umumnya disebut 4Kn.

Mengapa Perangkat Menggunakan Ukuran Sektor yang Berbeda?

Sektor yang lebih besar dapat meningkatkan efisiensi penyimpanan karena lebih sedikit sektor yang diperlukan untuk menggambarkan jumlah kapasitas yang sama. Sektor 4,096-byte menampung data delapan kali lebih banyak dibandingkan sektor 512-byte. Sektor yang lebih besar juga dapat mengurangi sebagian overhead pengalamatan dan koreksi kesalahan serta lebih sesuai dengan arsitektur internal perangkat penyimpanan modern berkapasitas tinggi.

Namun, mengubah ukuran sektor logis memiliki konsekuensi terhadap kompatibilitas. Sistem operasi, boot loader, sistem file, peralatan duplikasi, sistem embedded, dan perangkat lunak khusus mungkin mengharapkan sektor logis 512-byte. Ini adalah salah satu alasan mengapa perangkat penyimpanan dapat menggunakan sektor fisik 4K secara internal tetapi tetap menampilkan sektor logis 512-byte kepada host.

Bagaimana Ukuran Sektor Mengubah Jumlah LBA

Kapasitas byte yang sama dapat memiliki jumlah LBA yang sangat berbeda tergantung pada ukuran sektor logis.

Pertimbangkan area penyimpanan hipotetis yang berisi 4,096,000 byte.

Jumlah penyimpanannya tidak berubah. Yang berubah hanyalah ukuran setiap blok logis yang dapat dialamatkan. Karena itu, perangkat dengan sektor 4K hanya membutuhkan seperdelapan jumlah LBA untuk menggambarkan kapasitas byte yang sama.

Inilah sebabnya jumlah LBA saja tidak sepenuhnya menggambarkan kapasitas penyimpanan. Ukuran sektor logis juga harus diketahui.

Mengonversi LBA ke MB dan MiB

Ketika mengonversi jumlah LBA menjadi nilai kapasitas yang lebih familiar, penting untuk membedakan antara megabyte desimal (MB) dan mebibyte biner (MiB). Walaupun kedua istilah ini sering digunakan secara bergantian dalam percakapan sehari-hari, keduanya mewakili jumlah byte yang berbeda.

Perbedaan ini menjelaskan mengapa kapasitas penyimpanan dapat terlihat berbeda tergantung pada bagaimana sebuah utilitas atau sistem operasi melaporkan nilainya. Produsen drive umumnya mengiklankan kapasitas menggunakan satuan desimal, sedangkan banyak sistem operasi dan perhitungan teknis secara tradisional menggunakan satuan biner.

Untuk perangkat yang menggunakan sektor logis 512-byte, mengonversi jumlah LBA ke MiB sangat mudah:

Ini merupakan jalan pintas yang berguna ketika bekerja dengan USB flash drive yang melaporkan sektor logis 512-byte.

Perhitungan sebaliknya adalah:

Sebagai contoh, menambahkan 7 MiB kapasitas yang dapat dialamatkan ke perangkat dengan sektor 512-byte memerlukan:

Artinya, perangkat dengan 60,110,848 LBA membutuhkan tambahan 14,336 sektor logis untuk mencapai 60,125,184 LBA. Dengan sektor logis 512-byte, selisih tersebut mewakili tepat 7 MiB kapasitas yang dapat dialamatkan.

Jika yang diperlukan adalah MB desimal, perhitungannya menggunakan 1,000,000 byte per MB, bukan 1,048,576 byte per MiB:

Cara Memeriksa Ukuran Sektor di Windows PowerShell

Windows PowerShell memudahkan pemeriksaan ukuran sektor logis dan fisik yang dilaporkan oleh perangkat penyimpanan yang terhubung.

Buka PowerShell dan masukkan: (salin dan tempel)

Get-Disk | Select-Object Number, FriendlyName, BusType, LogicalSectorSize, PhysicalSectorSize

Perintah ini mencantumkan disk yang dikenali oleh Windows dan menampilkan nomor disk, nama perangkat, jenis bus, ukuran sektor logis, dan ukuran sektor fisik. Untuk informasi perangkat USB tambahan yang dapat diperiksa di Windows, lihat juga cara menemukan VID, PID, vendor SCSI, dan informasi produk USB flash drive di Windows.

Output-nya mungkin menampilkan perangkat USB seperti berikut:

Number  FriendlyName       BusType  LogicalSectorSize  PhysicalSectorSize
2       USB Flash Drive    USB      512                512

Nilai yang penting untuk menghitung jumlah LBA adalah LogicalSectorSize. Dalam contoh ini, setiap blok logis yang ditampilkan kepada Windows berisi 512 byte.

Penting untuk membedakan ukuran sektor logis dari ukuran sektor fisik. LBA mengalamatkan blok logis yang ditampilkan kepada sistem operasi. Oleh karena itu, ketika menghitung jumlah LBA, nilai LogicalSectorSize adalah angka yang relevan.

Sebagai contoh, drive 512e dapat melaporkan ukuran sektor logis 512 byte dan ukuran sektor fisik 4,096 byte. Windows tetap mengalamatkan perangkat tersebut menggunakan blok logis 512-byte, sehingga perhitungan LBA didasarkan pada 512 byte, bukan sektor fisik 4,096-byte yang mendasarinya.

Cara Mendapatkan Jumlah LBA dengan PowerShell

Setelah nomor disk yang benar berhasil diidentifikasi, PowerShell dapat menghitung jumlah total LBA secara langsung.

Sebagai contoh, jika perangkat USB adalah Disk 2: (salin dan tempel)

Get-Disk -Number 2 | Select Number, FriendlyName, LogicalSectorSize, @{Name="LBA_Count";Expression={$_.Size / $_.LogicalSectorSize}}

Perhitungan yang dilakukan PowerShell sebenarnya sederhana:

Perintah PowerShell tidak mengasumsikan bahwa setiap perangkat penyimpanan menggunakan sektor logis 512-byte. Sebaliknya, perintah tersebut membaca LogicalSectorSize yang dilaporkan oleh perangkat yang dipilih dan menggunakan nilai tersebut dalam perhitungan.

Artinya, perintah yang sama dapat digunakan dengan perangkat sektor logis 512-byte tradisional, drive 512e, dan drive 4Kn native. Untuk perangkat 512-byte atau 512e yang melaporkan sektor logis 512-byte, ukuran perangkat dibagi dengan 512. Untuk perangkat 4Kn native yang melaporkan sektor logis 4,096-byte, ukuran perangkat dibagi dengan 4,096.

Perbedaan ini penting karena drive 512e dapat menyimpan data secara fisik dalam sektor 4,096-byte tetapi tetap menampilkan sektor logis 512-byte kepada Windows. Penomoran LBA mengikuti ukuran blok logis yang diekspos kepada sistem operasi, bukan selalu ukuran sektor fisik yang digunakan secara internal oleh perangkat penyimpanan.

Rumus LBA Sederhana

Sebagai referensi cepat, berikut adalah perhitungan inti yang digunakan ketika bekerja dengan nilai LBA:

Persamaan terakhir tersebut sangat berguna ketika menentukan secara tepat seberapa kecil satu USB flash drive dibandingkan dengan yang lain. Detail pentingnya adalah bahwa membagi selisih LBA dengan 2,048 menghasilkan nilai dalam MiB, bukan MB desimal, ketika perangkat menggunakan sektor logis 512-byte.