GPT – это новый стандарт, который вытесняет MBR. Какая технология лучше для работы жесткого диска – этим вопросом задаются компьютерные специалисты и пользователи ПК, которые устанавливают новый жесткий диск в системе. По сути, на смену старой технологии MBR пришла новая GPT и казалось бы, что ответ на вопрос “GPT или MBR что лучше?” очевиден. Но не стоит опережать события. Не всегда “новоиспеченное” во всем и сразу заменяет “хорошо отшлифованное старое”.
Предыстория
Поиск осуществляется с помощью базовой системы ввода-вывода (basic input/output system, сокращенно BIOS), в этом ей помогает MBR.
MBR – что это
MBR (Master Boot Record) в переводе на русский “Главная загрузочная запись” – это первый сектор (самые первые 512 байт участка памяти) носителя информации (будь то жесткий диск (HDD) или твердотельный накопитель (SSD)). Предназначен MBR для нескольких функций:
- Содержит код и данные (446 байт – начальный загрузчик) которые необходимы BIOS, для начала загрузки ОС.
- Содержит информацию о разделах жесткого диска (4 первичных раздела по 16 байт каждый). Эта информация называется таблица разделов (Partition Table).
- Стража (0xAA55, размер – 2 байта).
Процесс загрузки ОС
Загрузка операционной системы после включения компьютера – многоступенчатый процесс. Большинство ПК на сегодняшний день подготавливают свою аппаратную часть к работе с помощью прошивки BIOS. Во время старта BIOS инициализирует системные устройства, затем ищет загрузчик в MBR первого устройства хранения (HDD, SDD, DVD-R диск или USB-накопитель) или на первом разделе устройства (поэтому, для того чтобы выполнить загрузку с другого накопителя, нужно поменять приоритет загрузки в BIOS).
Далее BIOS передает управление загрузчику, который считывает информацию из таблицы разделов и готовится загрузить ОС. Завершает процесс наш страж – специальная сигнатура 55h AАh, которая идентифицирует главную загрузочную запись (загрузка ОС началась). Сигнатура находится в самом конце первого сектора, в котором расположен MBR.
Недостатки
Технология MBR впервые была применена в 80-х годах еще в первых версиях DOS. По прошествии времени MBR была отшлифована и обкатана со всех сторон. Она считается простой и надежной. Но при росте вычислительных мощностей, выросла и потребность в больших объемах памяти носителей. С этим возникли сложности, так как технология MBR поддерживает работу накопителей объемом только до 2,2 ТБ. Также, MBR не может поддерживать более 4 основных разделов на одном диске.
GPT – что это
GPT (GUID Partition Table) – новый стандарт размещения таблиц разделов на носителе информации. Он является частью расширяемого микропрограммного интерфейса (Extensible Firmware Interface, EFI), разработанного компанией Intel, чтобы заменить BIOS. В процессе наработок, новый тип прошивки стал называться Unified Extensible Firmware Interface (UEFI). Одной из главных целей UEFI – стало создание нового способа загрузки ОС, который отличается от обычного загрузочного кода MBR.
Особенности
GPT расположен в начале жесткого диска, так же как и MBR, только не в первом, а во втором секторе. Первый сектор по прежнему остается зарезервированным для MBR, которая также может быть в дисках GPT. Это сделано в целях защиты и для того, чтобы была совместимость со старыми ОС. В целом структура GPT схожа с предшественницей, за исключением некоторых особенностей:
- GPT не ограничивает свой объем в одном секторе (512 байт).
- Для таблицы разделов в Windows резервируется 16 384 байт (если используется сектор в 512 байт, то по подсчетам доступно 32 сектора).
- GPT имеет функцию дублирования – оглавление и таблица разделов записаны в начале и в конце диска.
- Количество разделов не ограничено, но технически сейчас существует ограничение в 264 раздела из-за разрядности полей.
- Теоретически GPT позволяет создавать разделы диска (при размере сектора в 512 байт; если размер сектора больше, то и размер раздела больше) размером до 9,4 ЗБ (это 9,4×1021 байт; чтобы лучше представлялось, размер раздела носителя информации мог бы иметь такой объем, как вмещают в себя 940 миллионов дисков по 10 ТБ каждый). Этот факт сметает на нет проблему ограничения носителей информации в 2,2 ТБ под управлением MBR.
- GPT позволяет назначить разделам уникальный 128-битный идентификатор (GUID), имена, атрибуты. Благодаря использования стандарта кодирования символов юникод, разделы могут быть названы на любом языке и сгруппированы по папкам.
Этапы загрузки ОС
Загрузка ОС происходит совсем не так, как в BIOS. UEFI не обращается для загрузки Windows к коду MBR, даже если он есть. Вместо этого используется специальный раздел на винчестере, который называется “EFI SYSTEM PARTITION”. В нем располагаются файлы, которые необходимо запустить для загрузки.
Загрузочные файлы хранятся в директории <EFI SYSTEM PARTITION>/EFI/<ИМЯ ВЛАДЕЛЬЦА>/. Это значит, что UEFI имеет собственный мультизагрузчик, который позволяет в разы быстрей определять и загружать нужные приложения (в BIOS MBR для этого требовались сторонние программы). Процесс загрузки UEFI происходит следующим образом:
- Включение компьютера → проверка аппаратного обеспечения.
- Загружается прошивка UEFI.
- Прошивка загружает диспетчер загрузки, который определяет, с каких дисков и разделов будут загружены UEFI приложения.
- Прошивка запускает UEFI приложение с файловой системой FAT32 раздела UEFISYS, как это указано в загрузочной записи менеджера загрузки микропрограммы.
Недостатки
Недостатки у GPT имеются, и самый ощутимый из них – нет поддержки технологии в предшевствующих устройствах, использующих прошивку BIOS. ОС семейства Windows умеют различать и работать с GPT разделом, но не все могут с него загрузится. Приведу наглядный пример в таблице.
| Операционная система | Разрядность | Чтение, запись | Загрузка* |
| Windows 10 | x32 | + | + |
| x64 | + | + | |
| Windows 8 | x32 | + | + |
| x64 | + | + | |
| Windows 7 | x32 | + | – |
| x64 | + | + | |
| Windows Vista | x32 | + | – |
| x64 | + | + | |
| Windows XP Professional | x32 | – | – |
| x64 | + | – |
* – загрузка Windows с GPT раздела возможна лишь при использовании прошивки UEFI.
Также, среди недостатков GPT можно выделить:
- Невозможно назначить имя всему диску, как отдельным разделам (есть только свой GUID).
- Идет привязка раздела к его номеру в таблице (сторонние загрузчики ОС предпочитают использовать номер вместо имен и GUID).
- Дубликаты таблиц (Primary GPT Header и Secondary GPT Header) строго ограничены в количестве 2 штук и имеют зафиксированные позиции. В случае повреждения носителя и наличия ошибок, этого может быть недостаточно для восстановления данных.
- Эти 2 копии GPT (Primary и Secondary GPT Header) взаимодействуют друг с другом, но не позволяют удалить и перезаписать контрольную сумму в случае, если она в одной из копий не верна. Это значит, что не предусмотрена защита от плохих (битых) секторов на уровне GPT.
Наличие таких недочетов показывает, что технология недостаточно совершенна и над ней еще нужно работать.
Сравнение структур разделов GPT и MBR
Хоть и концепции MBR и GPT достаточно отличаются друг от друга, постараюсь сравнить их в общих чертах.
| Концепция | MBR | GPT |
| Прошивка | Работает с BIOS и UEFI | Работает только с UEFI |
| Загрузка ОС | Работает со всеми ОС Windows | Работает с 32-x и 64-x битными версиями Windows 8 и выше, 64-x битными версиями Vista и 7. |
| Чтение и запись | Все ОС | Работает с ОС, начиная от Vista и выше, 64-х битный XP Professional |
| Количество разделов | Ограничен, 4 | Практически, не ограничено (264) |
| Объем раздела | Ограничено до 2,2 ТБ | Практически, не ограничено (9,4×109 ТБ) |
| Собственный мультизагрузчик | Нет | Есть |
Также наглядно сравните загрузку ОС посредством старой и новой технологии.
Заключение
Прежде чем решить, что лучше GPT или MBR, поставьте перед собой следующие вопросы:
- Я буду использовать диск с нужным мне разделом для хранения данных или как системный для загрузки Windows?
- Если как системный, то какую Windows я буду использовать?
- На моем компьютере стоит прошивка BIOS или UEFI?
- Объем моего жесткого диска менее 2 ТБ?
Ответив на эти вопросы после прочтения статьи вы определитесь, какая технология лучше в данный момент именно для вас.
