Windows: exFAT - форматируем USB флешку. Различие файловых систем - какая лучше

Файловые форматы FAT32 и exFAT - в числе самых распространенных в мире. В чем их схожесть и отличие?

Факты о FAT32

FAT32 - файловая система, разработанная крупнейшим мировым поставщиком софта - Microsoft. Является одной из базовых для ОС Windows. Рассматривается как дальнейшее развитие файловой системы FAT. Предполагает задействование 32-разрядной адресации файловых кластеров. Максимальный объем диска, который может поддерживать система FAT32, - 8 терабайт. Максимальный размер файла - 4 Гб.

Система FAT32 в достаточной мере универсальна. Сейчас ее поддерживает не только ОС Windows, но также и многие открытые платформы - например, Linux. Может использоваться в качестве файловой системы для жестких дисков, флешек, SD-карт.

Факты об exFAT

Файловая система exFAT, как и FAT32, - разработка компании Microsoft. Рассматривается как оптимально адаптированная для флеш-накопителей, в частности тех, которые являются носителем файлов в мобильных девайсах. Система exFAT поддерживает файлы огромного размера - до 16 эксабайт, или 16 млн терабайт.

Приспособленность системы exFAT для флеш-накопителей обусловлена, прежде всего, тем, что она управляет файлами при небольшой интенсивности операций перезаписи секторов, - соответственно, износ ячеек флеш-памяти снижается. Еще одна примечательная особенность системы exFAT - наличие улучшенных алгоритмов распределения свободного места на диске и снижения фрагментации носителя.

Сравнение

Итак, главное отличие FAT32 от exFAT в том, что первая система имеет существенно более низкую планку ограничения на поддерживаемый объем файла - 4 Гб. Не так сложно найти соответствующий объект, который бы превышал отмеченный показатель - таковым может быть, например, фильм в HD-качестве. В свою очередь, крайне сложно представить файл, который бы превышал ограничение, установленное для exFAT, - в 16 млн терабайт.

Определенная разница между рассматриваемыми системами может прослеживаться в аспекте их универсальности. На данный момент FAT32 полноценно поддерживается большим количеством платформ. Как мы отметили выше, пользователи Linux способны без проблем работать с файлами на дисках, которые отформатированы в FAT32. Однако задействование системы exFAT через Linux в общем случае возможно только при условии инсталляции дополнительных драйверов.

Касательно платформы Mac OS - лишь в версии 10.6.5 и более поздних данной ОС реализована совместимость с exFAT.

Поддержка exFAT старыми модификациями Windows также имеет ограничения. Новую файловую систему распознают ОС Windows, начиная с Vista с установленным Service Pack 1.

Еще один аспект различий FAT32 и exFAT - производительность систем на их основе. Дело в том, что файловая система exFAT в силу высокой технологичности и сложности алгоритмов работы с файлами предполагает задействование большего объема вычислительных ресурсов, чем FAT32. Поэтому если сравнивать два ПК с одинаковыми характеристиками по мощности аппаратных компонентов (при этом оснащенные дисками, отформатированными в разных файловых системах) - FAT32 и exFAT, быстрее будет работать тот, на котором используется первая технология.

Таблица

Итак, в чем разница между FAT32 и exFAT, мы теперь знаем. Отобразим основные критерии, предопределяющие различия между рассматриваемыми файловыми системами, в виде таблицы.

Некоторые могли заметить при форматировании флешек большого объема, например 64Гб, что файловая система накопителя exFAT вместо привычных FAT32 или NTFS. Если о системах FAT32 и NTFS известно многим, то о существовании exFAT многие не подозревают.

Файловая система exFAT

Файловая система exFAT – это самая новая файловая система разработанная специально для сменных дисков – флешек, SD-карт, внешних жестких дисков. Система поддерживается операционными системами семейства Windows и MacOS, Также имеется возможность работать со сменными носителями exFAT в Linux. Причем поддержка Windows Vista, Seven и Windows 10 встроена изначально, как и MacOS. А вот приверженцам Linux необходимо будет установить дополнительное программное обеспечение. Для работы с файловой системой на Windows XP требуется установить специальное обновление, которое можно скачать на сайте Microsoft: https://support.microsoft.com/kb/955704/ru

Если говорить о преимуществах exFAT, то они ярко выражены по сравнению с устаревшей файловой системой FAT32 и практически нет отличий от NTFS. Главное преимущество заключено в поддержке файлов большого объема – более 4Гб, чего не было у FAT32. Причем такая файловая система «заточена» под флеш-память, позволяя уменьшить число перезаписи одной ячейки памяти. Это позволяет продлить срок службы диска, так как микросхемы имеют ограничения по количеству циклов перезаписи каждой ячейки памяти.

Стоит отметить, что отформатировать флешку, объем памяти которой менее 32Гб, в exFAT не получится. Такое вот ограничение имеется у этой файловой системы. Однако на ряду с NTFS, exFAT имеет менее расширенный функционал, сравнимый с FAT32. Причем такая особенность позволяет служебной информации занимать меньше места на носителе, что явно выгоднее конечным пользователям.

Чтобы изменить файловую систему с FAT32 или NTFS необходимо отформатировать диск. Форматирование в системе exFAT доступно всем владельцам, начиная с Windows Vista (для Vista имеются некоторые ограничения). Не забывайте, что форматирование удалит всё содержимое сменного носителя, поэтому заблаговременно побеспокойтесь о резервной копии.

Если вы не сможете открыть сменный диск с файловой системой, то вероятно вы пытаетесь это сделать на компьютере, где установлена операционная система Windows XP или Linux. В случае с Windows XP можно загрузить и установить специальное обновление, которое позволит вам работать с новой файловой системой. Если у вас нет такой возможности, то можно просто отформатировать носитель в поддерживаемой файловой системе – NTFS или FAT32.

Вместе с выходом Vista SP1 Microsoft представила новую файловую систему . ExFAT (Extended File Allocation Table) – это преемник старой файловой системы FAT32. Так в чем же основные преимущества и недостатки файловой системы exFAT. В чем отличия между exFAT и FAT32? И когда лучше использовать систему exFAT а не NTFS?

Файловая система FAT32 это достаточно старая и привычная всем файловая систем, однако она имеет ряд существенных недостатков:она не поддерживает разделы больше, чем 2 Тб, и файлы, размер которых более 4 Гб. Для решения описанных проблем в FAT32 и была создана файловая система exFAT. ExFAT – это разработка Microsoft, предназначенная в основном для мобильных носителей (флешки, SSD-диски, смарткарты). Сразу стоит отметить, что ExFAT не используется для форматирования жестких дисков. Все последние версии Windows, а также Mac OS X поддерживают эту файловую систему. ExFAT также часто называют FAT64, что подразумевает возможность работы с накопителями и файлами большего размера.

Основные преимущества файловой системы exFAT:

• Максимальный размер кластера увеличен до 32 Мб
• Увеличен максимальный размер файла в exFAT с 4Гб до 2 64 байт (16 EB).
• Нет ограничения на количество файлов в каталоге
• Поддержка прав доступа на файлы/каталоги
• Поддержка транзакций при записи (если поддерживается физическим устройством)
• Эффективное использование свободного места, что помогает существенно снизить фрагментацию диска.

Стоит отметить, что при форматировании в exFAT количество доступного места на устройства хранения больше, чем при использовании FAT32. Например, если USB флешку размеров 4 Гб (номинальная емкость 4023 Мб) отформатировать в различных файловых системах, то получится следующее:

• FAT32 – 4014 Мб
• HFS+ – 3997 Мб
• NTFS – 3974 Мб
• exFAT – 4022 Мб

ExFAT оптимизирована для работы с флеш накопителями, такими USB флешки, карты памяти и SSD диски, размер кластера в 32 Кб хорошо подходит для карт большого объёма и устройств с повышенным износом при выполнении операций чтения-записи. В системе exFAT также появилась возможность управления правами доступа на файлы/каталоги, а время доступа к данным уменьшилось. Одним из главных недостатком системы exFAT является то, что эта на эту технологию распространяется лицензионная политика Microsoft, и ни в каких open source решениях она применяться не может. Для ее использования в любой операционной системе необходимо будет осуществить лицензионные отчисления в Microsoft (данное правило не относится к простым мобильным устройствам, таким как фотоаппараты, плееры и т.д.).

exFAT в современных операционных системах

Windows 7

Новая версия ОС Microsoft Windows 7 полностью поддерживает файловую систему exFAT и все ее функции как в 32- так и в 64-битной версии. Кроме того, внешние флешки, отформатированные в exFAT можно использовать для работы с технологией ReadyBoost (причем лимита на 4 Гб больше не будет).

Windows Vista

Windows Vista поддерживает exFAT только начиная с Service Pack 1. Кроме того некоторые фичи, такие как управление доступом также не поддерживаются. В отличии от Windows 7, устройства с exFAT в Vista не поддерживаются для ReadyBoost.

Windows XP

ExFAT в Windows XP не поддерживается, однако на сайте Microsoft можно скачать драйвер (описание в KB 9555704 — http://support.microsoft.com/kb/955704), однако он требует установленного Service Pack 2.

Для более старых версий Windows официальная поддержка exFAT отсутствует.

Windows Server

ExFAT целиком поддерживается в Windows Server 2008, а при установке вышеуказанного драйвера и в Windows Server 2003.

Snow Leopard

Mac OS X поддерживает exFAT начиная с версии 10.6.4 (15 июня 2010), однако только на Mac-ах с кард-ридером SDXC. Mac mini и iMac совместимы с exFAT.

На системах семейства Linux поддержка exFAT отсутствует, хотя и есть несколько решений, но большинство из них платно или неудобно, кроме того еще и Microsoft со своей пропри тарной лицензией вставляет палки в колеса независимым разработчикам.

ExFAT и FAT32

При тестировании на Windows 7 показала такую же производительность, как и FAT32, однако NTFS все таки немного быстрее. Заменит ли exFAT FAT32? Вероятно, это произойдёт только после массового переходу на Windows 7 или более новые версии Windows. Для потребителей же основное преимущество exFAT будет заключаться в преодолении файловых ограничений FAT32 (увеличение размера файла в exFat).

Нужно не забывать так же, что файловая система exFAT требует более новой версии ОС (может потребоваться апгрейд железа), а также тот факт, что на старых устройствах (фотоаппараты, mp3-плееры) exFAT может просто не поддерживаться.

exFat или NTFS

ExFAT можно считать конкурентом NTFS на системах с ограниченной вычислительной мощности и памяти. Кроме того файловую систему NTFS на флэш-картах использовать очень неудобно и неэффективно (падает скорость работы и уменьшается срок службы флеш памяти), и именно ExFAT будет идеальной файловой системой для таких устройств.

Пользователи флешек и карт памяти редко интересуются, в какой файловой системе отформатирован их накопитель. Не секрет, что карты памяти лучше всего форматировать в том устройстве, в котором они будут использоваться, а флешки - фирменной утилитой производителя. Проблемы могут возникнуть при попытке скопировать на внешний накопитель файл, размером более 4 Гб. Получив сообщение об ошибке записи, пользователь оказывается в недоумении, ведь места на носителе предостаточно. А дело, скорее всего, в устаревшей файловой системе. Самое простое решение для пользователей современных операционных систем Windows или Mac OS - использовать формат exFAT. Что это даст, расскажем дальше

FAT32 и ее ограничения

До недавнего времени самой популярной файловой системой для съемных носителей была старая добрая FAT32. Файлы, записанные на такое устройство, были доступны с компьютера или смартфона, какой бы операционной системой тот ни управлялся. Не составляло проблем подключить флешку к DVD-плееру или телевизору, а карту памяти использовать в телефоне, фотоаппарате, видеокамере.

Однако простая и понятная FAT32 имеет ряд ограничений, прежде всего, на максимальные размеры раздела и отдельного файла. Первое ограничение не такое жесткое: в FAT32 нельзя отформатировать раздел больше 2 Тб. Пока что таких флешек не существует, даже топовые винчестеры совсем недавно достигли этого значения. Не предполагает создание карт памяти большего размера и современный стандарт SDXC (с оглядкой в том числе и на этот формат разрабатывалась файловая система exFAT). Что это актуально уже сегодня, говорить, как видим, преждевременно, однако разработчикам системного программного обеспечения приходится смотреть далеко вперед, чтобы их продукты не стали "бутылочным горлышком", ограничивающим рост производительности системы в целом.

А вот что действительно создает затруднения при использовании устройств, отформатированных в FAT32, это ограничение на максимальный размер файла в 4 Гб. Полнометражный фильм в HD может иметь в разы больший объем. Многим нужно переносить архивы или файлы баз данных большего размера. Так что вопрос смены файловой системы весьма актуален.

ExFAT: что это и каковы её преимущества

Разработанная в Microsoft файловая система exFAT является оптимизированным для использования в сменных накопителях развитием семейства FAT. Вот основные ее преимущества перед предшественницами:

• Максимальный размер файла увеличен до невообразимых сегодня 16 эксабайт (2 64 байт).
• увеличен до 32 Мб.
• Снято ограничение на количество файлов и папок.
• Появилась возможность сохранять права доступа к файлам и папкам.

Еще одним достоинством exFAT является более рациональное использование дискового пространства: в новую файловую систему, будет иметь чуть больший эффективный объем, чем если отформатировать ее в FAT32, а тем более в NTFS или HFS+.

Почему не NTFS

Преимущества, о которых мы говорим, давно реализованы разработчиками Майкрсофт в Тогда зачем нужна еще и какая-то система exFAT? Дело в том, что NTFS - журналируемая файловая система. О каждой операции чтения или записи система делает маленькие пометки (операция начата - операция завершена). Это позволяет в случае сбоя легко локализовать проблему, избежать потери данных или повреждения файловой системы в целом. Но выполнение этих записей занимает какое-то время. Для быстрых винчестеров это незаметный пользователю мизер, а для куда менее расторопных флешк - вполне ощутимые тормоза.

Более того: ресурс количества операций записи для флеш-накопителей весьма ограничен, и жалко использовать значительную его часть на ведение журнала файловой системы.

Таким образом, использование журналируемой файловой системы приводит к снижению скорости работы и уменьшению ресурса флешек. Именно поэтому для них не используют ни NTFS (Windows), ни HFS+ (MacOS), ни ext3/ext4 (Linux).

exFAT на винчестерах

Выше не раз говорилось об exFAT, что это файловая система для флешек. А что мешает использовать ее на винчестерах? Дело в том, что недостатки журналируемых файловых систем, о которых мы говорили выше, для магнитных жестких дисков не имеют решающего значения.

Ресурс циклов записи у них на несколько порядков больше, чем у флешек, журналирование практически не занимает времени благодаря внушительному кэшу устройства, а выигрыш в объеме дискового пространства пренебрежимо мал. Зато надежность при том огромном количестве обращений к накопителю, которые постоянно делает система и программы, выходит на первый план. А по этому показателю NTFS выигрывает у exFAT вчистую.

Проблемы совместимости

Главная проблема exFAT - что это проприетарная файловая система, то есть Майкрсофт берет плату со всех, кто хочет внедрять ее в своих продуктах. Поэтому следует обратить внимание, поддерживается ли данный формат вашей операционной системой и оборудованием.

В полной мере и без каких-либо усилий со стороны пользователя exFAT поддерживается Windows 7 и выше. Vista, начиная с Service Pack 1, может работать с этой файловой системой, но с некоторыми ограничениями. Для Windows XP (не ниже Service Pack 2) потребуется скачать драйвер с сайта Майкрсофт.

Позаботилась о своих клиентах Apple: на Маках с OS X не ниже 10.6.4 также предусмотрена нативная поддержка exFAT.

А вот для Линукса существуют только нестабильно работающие и сомнительные с точки зрения лицензионной чистоты утилиты.

Еще хуже положение дел с поддержкой оборудования. Понятно, что плееры и тому подобные девайсы не знают о новой файловой системе. Но и далеко не все производители новых гаджетов хотят платить за использование этой разработки Microsoft (либо рисковать, внедряя поддержку нового формата без лицензии). Поэтому пока нельзя сказать об exFAT, что это универсальная замена FAT32.

Когда мы говорим о современной ОС Windows, то не представляем ее без такой системы хранения данных, как NTFS, являющейся основной для диска, на который была установлена, а также одной из наиболее сложных и удачливых файловых систем в настоящий момент. FAT32, в большинстве своем, используется для съемных флеш-накопителей или других устройств, функционирующих через USB. Система хранения файлов exFAT также позволяет форматировать различные карты памяти, а также съемные флэш-накопители и представляет собой современный аналог системы FAT32.

FAT32, NTFS и exFAT - три разные файловые системы, которые применяются в операционной системе Windows в целях хранения и форматирования сведений на жестких дисках или иных USB носителей данных.

Вы когда-нибудь задумывались о различиях между файловыми системами FAT32, NTFS и exFAT или о том, что же вообще из себя представляет понятие файловая система?

Файловая система

Система хранения файлов представляет собой набор спецификаций, используемые для организации процесса хранения и извлечения данных на жестком диске, съемном накопителе или другом устройстве.

У каждого набора данных, называемых «Файлом», есть свое определенное место на запоминающем устройстве, где эти данные и хранятся. В ситуации, когда файловая система по какой-либо причине выйдет из строя, все сведения станут нечитаемыми.

В настоящее время существует большое множество видов файловых систем при различных параметрах хранения, например, таких, как: Disk File System, Flash File System, Tape File System.

Файловая система FAT32

FAT32 является самой старой из рассматриваемых систем хранения информации. Ее история началась еще в 1977 году с 8-битной файловой системы FAT, которая была выпущена на смену автономному диску Microsoft Basic Basic-80. Человек, который создал данную систему хранения файлов был первым наемным сотрудником корпорации Microsoft - Marc McDonald.

В дальнейшем, файловая система FAT была применена в операционной системе Microsoft 8080/Z80 на базе платформы MDOS/MIDAS, которую также написал Marc McDonald.

В последующие годы, 8-битная система FAT стала сначала FAT12, затем FAT16 и, наконец, FAT32, - ставшая синонимом файловой системы, при применении которой были задействованы съемные диски.

Первая 32-разрядная система для сохранения файлов выпущена вместе с ОС Windows 95 в 1995 году и произвела фурор: размер диска смог достигать 16 ТБ, а размер хранящегося файла - 4 ГБ.

В наши дни, система хранения информации FAT32 используется во всевозможных игровых консолях, телевизорах, проигрывателях DVD и Blu-Ray, а также в большинстве устройств, оборудованных USB портом. Данная система поддерживается абсолютно на всех устройствах с ОС Windows, Linux и MacOS и здорово подходит в целях хранения информации на всевозможных флеш-накопителях, однако следует удостовериться, что размер одного файла не выходит за пределы 4 ГБ.

Файловая система NTFS

Следующая рассматриваемая нами система хранения файлов от Microsoft - NTFS, которую разработчики впервые предоставили вместе с появлением ОС Windows NT 3.1. в 1993 году. Аббревиатура NTFS расшифровывается как новая технологическая файловая система.

Разработку данной системы, корпорация Microsoft начала вместе с IBM в середине 1980-х годов. Их целью было создание операционной системы с максимально возможной графикой. Однако, полноценного сотрудничества не получилось, и компании пошли разными путями. IBM создала систему HPFS, которую применили в операционной системе OS/2, а Microsoft создала NTFS v1.0 и выпустила ее с Windows NT 3.1.

К основным качественным характеристикам данной системы следует отнести:

Поддержка прав доступа;

Наличие дисковых квот и жестких ссылок;

Возможность шифрования данных;

Журналирование преобразований, которые при возникновении сбоя помогут с восстановлением;

Отсутствие лимитирования по размеру файла (максимально возможный размер файла равен 16 эксабайтам, ну или 18 446 744 073 709 550 502 байт).

Система хранения информации NTFS поддерживается ОС Windows XP и более поздними версиями, однако только несколько версий Linux поддерживают функцию записи, а MacOS способна только на считывание данных.

Файловая система exFAT

ExFAT еще одна система хранения информации от Microsoft, которая применяется в случаях, где FAT32 бессильна из-за своего ограничения в размере файла. Данная программа является наиболее легкой и простейшей, из-за отсутствующих специализированных особенностей, которые есть в NTFS. Кроме того, большинство современных цифровых камер используют exFAT.

В силу того, что патентное право корпорации Microsoft No 8321439, предназначенное для быстрого поиска файлов до сих пор действует, любое применение файловой системы exFAT, невозможно без получения лицензии от Microsoft и не зависит от того, в коммерческом ПО или ПО с открытым кодом используется.

В плане способности к взаимодействию с различными ОС, exFAT обладает самыми лучшими показателями, если сравнивать ее с FAT32 и NTFS и здорово читается и перезаписывается на Windows, Linux, а на MacOS вообще используется по умолчанию.

Сравнительная характеристика FAT32, NTFS и exFAT

Совместимость: Windows, Mac, Linux, игровые приставки, буквально все устройства с USB портом.

Плюсы: кросс-платформенная совместимость, не большой размер.

Минусы: размер файла не должен превышать 4 ГБ, а раздела - 16 ТБ.

Использование: съемные устройства хранения информации.

Совместимость: Windows, Mac (исключительно для чтения), Linux (исключительно для чтения и только при наличии определенных программ), Microsoft Xbox One.

Плюсы: практически неограниченный размер файлов.

Минусы: низкий уровень совместимости с разными операционными системами.

Использование: лучше всего подходит для жестких дисков.

Совместимость: Windows XP и более поздние версии, MacOS 10.6.5 и выше, Linux (с использованием FUSE), Android.

Плюсы: представляет собой слияние лучших характеристик FAT32 и NTFS.

Минусы: ограничена лицензионными требованиями Microsoft.

Использование: отлично применяется как для жестких дисков, так и для различных флеш-накопителях.