Übergeordnetes Kapitel: Laufwerke (IDE, SCSI)

<>Zur Größenangabe der Festplatten

Die Hersteller geben die Kapazität ihrer Festplatten üblicherweise in Millionen Byte (MC) oder Milliarden Byte (GB) an. FDISK und der Explorer von Windows 95 rechnen dagegen nach der "1024er Konvention", wobei 1 MByte = 1024x1024 Byte = 1048576 Byte und 1 GByte = 1024 MByte = 1073741824 Byte ergibt. Eine Herstellerangabe von "10,1 GB" entspricht folglich einer Kapazität von 9,4 GByte unter Windows. So könnte beim Anwender der Eindruck entstehen, daß er nicht die versprochene Festplattengröße nutzen kann - es ist aber alles in Ordnung.

<>Die Kapazitätsgrenzen bei IDE-Festplatten

Untergeordnete Kapitel:
IDE Festplatten: Die 528MB-Grenze
IDE Festplatten: Die 2,1GB-Grenze
IDE Festplatten: Die 8,4GB-Grenze
IDE Festplatten: Die 32GB-Grenze
IDE Festplatten: Die 128GB-Grenze
Diskmanager zur Überwindung der Kapazitätsgrenze
Diskmanager von Festplatte entfernen

Mit der stetigen Kapazitätssteigerung der Festplatten konnten die BIOS-Programme der Computer nur schlecht Schritt halten. Gerade in älteren Systemen ist der Betrieb einer "großen" Festplatte oft problematisch. Grund ist der BIOS-Interrupt 13, der zum Ansprechen jeder IDE-Platte die Übersetzung der CHS-Werte der Festplatte (Cylinders, Heads, Sectors) in die ATA-Register vornimmt. ATA steht für AT-Attachment, die Spezifikation für den Anschluß am AT-Bus; AT bedeutet Advanced Technology und bezeichnet Rechner ab dem Intel 80286. ATA wird im Sprachgebrauch oft mit IDE gleichgesetzt.

Die drei am häufigsten auftretenden Kapazitätsgrenzen (528MB, 2,1GB und 8,4GB) haben verschiedene Ursachen:

<>IDE Festplatten: Die 528MB-Grenze

Bis in die achtziger Jahre hinein verwenden BIOS-Programme zur CHS-Translation zwischen ATA-Schnittstelle und INT-13-API maximal 20 Bit: 10 Bit für Zylinder (max. 1024), 6 Bit für Sektoren (max. 63, Zählung beginnt mit 1) und 4 Bit für Köpfe (max. 16). Bei einer Standardsektorgröße von 512 Byte können somit maximal 528,4 MB adressiert werden.

<>IDE Festplatten: Die 2,1GB-Grenze

Mit der EIDE (Enhanced IDE) Spezifikation wurden für die Anzahl der Zylinder 2 weitere Bits zur Verfügung gestellt, wodurch sich die Kapazitätsgrenze von 528MB auf 2,11GB verschob. Diese Grenze läßt sich nur durch ein neues BIOS beheben, welches die volle Registerbreite (24 Bit) der INT-13-API verwendet. Somit können, gewisse Bit-Umschichtungen vorausgesetzt, Platten mit 1024 Zylindern, 256 Köpfen und 63 Sektoren angesprochen werden. Hieraus resultiert eine maximal nutzbare Kapazität von 8,4GB.

Auch das von Microsoft verwendete FAT-16-Dateiensystem unterliegt einer 2GB-Grenze, denn es nutzt lediglich 16Bit zur Cluster-Adressierung bei einer Clustergröße von maximal 32768 Byte. Diese Software-Grenze läßt sich durch Verwendung des FAT-32- oder NTFS-Dateiensystems umgehen. Man könnte auch einfach mehrere 2GB-Partitionen einrichten, da für jede Partition eine eigene FAT-16-Tabelle erstellt wird.

Unter Windows NT 4.0 Tips sind softwarebedingte Einschränkungen erläutert, die unter Windows NT 4.0 auftreten.

<>IDE Festplatten: Die 8,4GB-Grenze

Die folgende Tabelle nennt Bios-Versionen, bei denen die 8,4GB-Grenze für IDE-Festplatten überwunden ist. Höhere Bios-Versionen können natürlich auch verwendet werden (die letzten beiden Ziffern der Bios-Version geben in hexadezimaler Notation die Versionhöhe an).

Mainboard

8,4GB-Grenze überwunden seit:

Aktuelle Bios Version:

HOT-555 V1.4x/1.5x

55XWUQ0E

Bios-Update 55XWUQ0E (Mainboard HOT-555 V1.4x/V1.5x)

HOT-555A (V3.x)

555WIQ0H

Bios-Update 555AWIQH (Mainboard HOT-555A V3.x)

HOT-557 V1.32

55XWUQ0E

Bios-Update 55XWUQ0E (Mainboard HOT-557 V1.32)

HOT-559 V1.3

55XWUQ0E

Bios-Update 55XWUQ0E (Mainboard HOT-559 V1.3)

HOT-559 V1.5 (SCSI)

559WUQ0B

Bios-Update 559WUQ0B (Mainboard HOT-559 V1.5 SCSI)

HOT-559 V1.6 (SCSI)

559WIQ09

Bios-Update 559WIQ08 (Mainboard HOT-559 V1.6x SCSI)

HOT-565

565WIQ0F

Bios-Update 565WIQ0G (Mainboard HOT-565)

HOT-566

566WUQ0B

Bios-Update 566WAQ0D (Mainboard HOT-566)

HOT-567

567WAQ0B

Bios-Update 567WAQ0E (Mainboard HOT-567)

HOT-569

569WIQ0A

Bios-Update 569WIQ0E (Mainboard HOT-569 V1.x/V2.x) als ZIP-Datei

HOT-571

571WIQ0A

Bios-Update 571WIQ0B (Mainboard HOT-571) als ZIP-Datei

HOT-603

603WWQ0A

Bios-Update 603WWQ0B (Mainboard HOT-603) als ZIP-Datei

HOT-613

613WIQ09
613WUQ09

Bios-Update 613WIQ0B (Mainboard HOT-613 - ITE I/O Controller) als ZIP-Datei
Bios-Update 613WUQ06 (Mainboard HOT-613 - UMC I/O Controller) als ZIP-Datei

HOT-617

617WIQ09

Bios-Update 617WIQ09 (Mainboard HOT-617) als ZIP-Datei

HOT-623

623WIQ05

Bios-Update 623WIQ05 (Mainboard HOT-623) als ZIP-Datei

HOT-635

635WIQ03

Bios-Update 635WIQ07 (Mainboard HOT-635) als ZIP-Datei

Neuere Mainboards sollten kein Problem haben, IDE-Festplatten über 8,4GB hinaus ansprechen zu können.

Gelegentlich lassen sich EIDE-Festplatten harwareseitig auf eine Kapazität von 2 oder 8,4GB limitieren, damit die Platte auch unter älteren BIOS-Systemen eingesetzt werden kann. Die meisten Festplatten-Hersteller bieten auch eine Festplatten-Manager-Software an, mit der die BIOS-Grenze überwunden werden kann.

<>IDE Festplatten: Die 32GB-Grenze

Ältere Mainboards unterstützen eventuell keine IDE-Festplatten, die größer als 32GB sind. Aktuelle Mainboards betrifft dies nicht mehr. Abhilfe schafft entweder ein BIOS-Update oder die Disk-Manager-Software von dem jeweiligen Festplatten-Hersteller. In der folgenden Liste sind etliche Mainboards aufgeführt, die mit entsprechendem BIOS-Update eine 40GB-Festplatte unterstützt haben:

Mainboard getestete BIOS-Version
AB61 Bios-Update AB61S023 (Mainboard AB61) als ZIP-Datei
AE14 Bios-Update AE11SW1J (Mainboard AE11, AE12, AE14)
AE22 Bios-Update AE22S035 (Mainboard AE22)
AK10 Bios-Update AK10S019 (Mainboard AK10) unter DOS starten (nicht unter Windows/DOS-Box)
AI61 Bios-Update AI61S022 (Mainboard AI61) unter DOS starten (nicht unter Windows/DOS-Box)
AV11 V1.x Bios-Update AV11S021 (Mainboard AV11 Ver 1) als ZIP-Datei
AV11 V2.x Bios-Update AV11S12j (Mainboard AV11 Ver 2) als ZIP-Datei
AV11 V3.x Bios-Update AV11S835 (Mainboard AV11 Ver 3) als ZIP-Datei
AV14 Bios-Update AV14S831 (Mainboard AV14) als ZIP-Datei
AV18 Bios-Update AV18S98I (Mainboard AV18, AV18E V1.x) als ZIP-Datei
AV61 bis V1.4 Bios-Update AV61S02S (Mainboard AV61 BOM 1A = Board-Ver 1.4 and earlier) als ZIP-Datei
AV61 ab V1.5 Bios-Update AV61S214 (Mainboard AV61 BOM 1B = Board-Ver. 1.5 and later) als ZIP-Datei
AV64 Bios-Update AV64S030 (Mainboard AV64) als ZIP-Datei
FE22 Bios-Update FE22S013 (Mainboard FE22) als ZIP-Datei
ME16, ME17, ME18 Bios-Update ME16SW15 (Mainboard ME16, ME17, ME18) als ZIP-Datei
MV16, MV17, MV17E Bios-Update MV17S046 (Mainboard MV17) als ZIP-Datei
ME21 AMI Bios-Update ME21S103 (Mainboard ME21 v1.3/v1.7) als ZIP-Datei
ME62, ME64 Bios-Update ME61S16N (Mainboard ME62/ME64) als ZIP-Datei
MS11 Bios-Update MS11S11D (Mainboard MS11) als ZIP-Datei
HOT-687 Bios-Update 6870S017 (Mainboard HOT-687) als ZIP-Datei
HOT-687V V1.x/2.x Bios-Update 687VSA1C (Mainboard HOT-687V / Ver 1-2) unter DOS starten (nicht unter Windows/DOS-Box)
HOT-687V V3.1 Bios-Update 687VS318 (Mainboard HOT-687V / Ver 3)
HOT-685 Bios-Update 6850S017 (Mainboard HOT-685) unter DOS starten (nicht unter Windows/DOS-Box)
HOT-685Z Beta-Bios-Update 685ZS012 (Mainboard HOT-685Z)
HOT-681 Bios-Update 6810S01D (Mainboard HOT-681) als ZIP-Datei
HOT-681V Bios-Update 681VS016 (Mainboard HOT-681V) als ZIP-Datei
HOT-679V Bios-Update 679VS020 (Mainboard HOT-679V) als ZIP-Datei
HOT-675V Bios-Update 675VS026 (Mainboard HOT-675V) als ZIP-Datei
HOT-661 Bios-Update 6610S164 (Mainboard HOT-661 V3.x) als ZIP-Datei
HOT-649A Bios-Update 649AS023 (Mainboard HOT-649A) als ZIP-Datei
HOT-637A Bios-Update 637AWIQB (Mainboard HOT-637A V2.x/V3.x) als ZIP-Datei
HOT-635 Beta-Bios-Update 635WIQ09 (Mainboard HOT-635)
HOT-599 Bios-Update 5990S214 (Mainboard HOT-599) als ZIP-Datei
HOT-597 Bios-Update 5970S02Z (Mainboard HOT-597) unter DOS starten (nicht unter Windows/DOS-Box)
HOT-591P Bios-Update 591PS025 (Mainboard HOT-591P) als ZIP-Datei

<>IDE Festplatten: Die 128GB-Grenze

Die nächste Grenze liegt bei 128GB bzw. 137 Milliarden Byte.. Arbeitet das Mainboard-BIOS nach der erweiterten Interrupt-13-Spezifikation, dann kann die EIDE-Spezifikation voll ausgenutzt werden. Über ein 28 Bit breites Extended-INT-13-Register (der Standard INT-13 ist nur 24 Bit breit) können dann über eine Aufschlüsselung von 255 Sektoren, 16 Köpfen und 65536 Zylindern bis zu 136,9 GB Festplatten-Kapazität angesprochen werden. Eine LBA-Adressierung setzt diese Grenze sogar auf 137,4 GB hinauf, da in der Block-Adressierung auch Sektor Null angesprochen werden kann (CHS kennt keinen Sektor Null).

Der Ausweg zur Überwindung der 128GB-Grenze ist aber schon vorgezeichnet: Das für die Weiterentwicklung der ATA-Spezifikation zuständige Komitee wird die Adressbreite auf 48 Bit erhöhen, womit dann 2^48 Sektoren bzw. 128 Peta-Bytes (ca 144 x 10^15 Bytes) addressiert werden können. Die neue Adressierungsart erfordert keine neuen Hostadapter, sondern läßt sich rein softwaremäßig im BIOS beziehungsweise im Betriebssystem implementieren. Dabei wird das Adreßregister der Festplatte lediglich zweimal hintereinander beschrieben. Ein Satz neuer ATA-Kommandos signalisiert der Platte dann die neue Adressierungsart.

Mainboard BIOS Update für 137GB-Grenze bei IDE-Festplatten
AK31 v2.x Bios-Update AK31S20L (Mainboard AK31 V2.0) als ZIP-Datei
Bios-Update AK31S20L (Mainboard AK31 V2.0) unter DOS starten (nicht unter Windows/DOS-Box)
AK31 v3.1 Bios-Update AK31S2EH (Mainboard AK31 V3.1) als ZIP-Datei
Bios-Update AK31S2EH (Mainboard AK31 V3.1) unter DOS starten (nicht unter Windows/DOS-Box)
AK322 Bios-Update AK32S20B (Mainboard AK32 v2.x) als ZIP-Datei
Bios-Update AK32S20B (Mainboard AK32 v2.x) unter DOS starten (nicht unter Windows/DOS-Box)
FV25 Bios-Update FV25S00F (Mainboard FV25 v2.2) als ZIP-Datei
Bios-Update FV25S00F (Mainboard FV25 v2.2) unter DOS starten (nicht unter Windows/DOS-Box)
MK20 Bios-Update MK20S33C (Mainboard MK20) als ZIP-Datei
Bios-Update MK20S33C (Mainboard MK20) unter DOS starten (nicht unter Windows/DOS-Box)

Die nächste Grenze ist dann vom Betriebssystem zu erwarten, da dieses bisher üblicherweise eine 32Bit-Adressierung verwendet, die (nur) für 2 Tera-Bytes ausreicht.

<>Diskmanager zur Überwindung der Kapazitätsgrenze

BIOS-Probleme mit großen Festplatten sind nichts Neues - es git sie schon, seit die Laufwerke die 504MB-Grenze überschritten haben. Ebenso alt ist die Patentlösung dafür: die sogenannte Diskmanager-Software. Die prominentesten Vertreter dieser Gattung sind der Ontrack Disk Manager und EZ Drive (sprich: Easy Drive) von Micro House. Alle Festplattenhersteller liefern heute zu ihren Laufwerken einen Diskmanager mit oder stellen ihn zum kostenlosen Download im Internet bereit.

Der Diskmanager nistet sich im Master Boot Record (MBR) der Festplatte ein. Er kommt beim Bottvorgang noch vor dem eigentlichen Betriebssystem zum Zuge, installiert sich im Speicher und ersetzt die unzureichenden BIOS-Routinen zum Ansprechen der Festplatte. Es genügt also, das BIOS irgendwie zum Starten des MBR zu bewegen, etwa, indem man die Festplatte mit verringerter Größe im CMOS-Setup einträgt oder die Kapazität per Jumper reduziert. Der Diskmanager übernimmt dann den Rest und stellt dem Betriebssystem unabhängig vom BIOS die volle Kapazität der Festplatte zur Verfügung.

Wenn das BIOS allerdings bereits bei bloßer Anwesendheit einer großen Festplatte abstürzt, hilft auch ein Diskmanager nicht weiter. Dieser Fall ist allerdings selten.

<>Diskmanager von Festplatte entfernen

Ältere Mainboards unterstützen keinen LBA-Modus für IDE-Festplatten. Daher wird von vielen Festplatten-Herstellern ein Diskmanager angeboten, um den Zugriff jenseits 528MB bzw. 1024 Zylindern auch ohne LBA-Mode-Einstellung zu ermöglichen. Wie aber entfernt man dieses unsichtbare Programm wieder von der Festplatte?

Die aktuellen Versionen der Diskmanager haben im Installationsprogramm einen Menüpunkt zur Deinstallation. Wenn das nicht funktioniert oder die Diskette nicht verfügbar ist, hilft folgendes Vorgehen:
Rechner von einer DOS-Diskette booten und mit dem Befehl 'FDISK /mbr' den Master Boot Record neu schreiben. Durch diesen Vorgang wird der Diskmanager entfernt und in der Regel gehen sämtliche Daten auf der Platte verloren, da ein anderes Mapping zum Einsatz kommt. Nach dieser Prozedur muß also die Platte neu partitioniert werden.


© 2001 Shuttle Computer, letzte Änderung am 14.03.2002
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