FAT32、NTFS、exFAT,記憶卡該怎幺格式化?

2020-05-24

FAT32、NTFS、exFAT,記憶卡該怎幺格式化? 1980 年代初期還是天價的 5 MB 硬碟,隨著技術演進,早已不可同日而語:當今硬碟不僅容量以 TB計算,且價位亦已大眾化;甚至數位相機和手機廣為使用的記憶卡,亦動輒以 GB計算。然而,儲存媒體隨各家作業系統不同,亦有不同檔案系統格式,故跨平臺互通性,已是選擇儲存媒體不可忽略的重要考量。

目前個人電腦主流的 Windows XP、Windows Vista 及 Windows 7(以及舊版的 Windows 2000)作業系統,皆預設使用NTFS 檔案系統;更早期的 Windows 95/98/Me 作業系統則使用 FAT32 作為檔案系統,而這也是目前使用記憶卡的眾多 3C週邊產品(如數位相機、手機、行車記錄器、導航機等)所支援的唯一檔案系統格式。此外,隨著新一代 SDXC 超高儲存容量記憶卡的推出,exFAT這個新型檔案系統,已有逐漸浮上檯面的趨勢。

在本文中,筆者將以目前主流的 FAT32、NTFS,以及exFAT 檔案系統,分別于 Windows XP Service Pack 3(SP3)、Windows 7、Mac OS X 10.6.7 以及 Fedora 14 (Linux) 作業系統進行相容性實測。

格式化工具?

以下是筆者用于磁碟格式化的工具:

1. Windows XP SP3 系統內建的格式化軟體。請于「開始」→「我的電腦」(Windows 7的使用者,請點選「開始」→「電腦」)以滑鼠右鍵點選磁碟機圖示,再于功能表中選取「格式化…」。

FAT32、NTFS、exFAT,記憶卡該怎幺格式化?

▲Windows XP 系統內建格式化工具。

FAT32、NTFS、exFAT,記憶卡該怎幺格式化?

▲Windows 7 系統內建格式化工具。

2. SD/SDHC/SDXC 專用的格式化工具 SD Formatter 3.0(免費軟體),可至 http://www.sdcard.org/consumers/formatter_3/ 下載。

FAT32、NTFS、exFAT,記憶卡該怎幺格式化?

▲SD Formatter 3.0。

3. Mac OS X 10.6.7「磁碟工具程式」(位于「應用程式」→「工具軟體」檔案夾內)的「清除」標籤。

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▲Mac OS X 10.6.7的「磁碟工具程式」。

4.? Fedora 14 (x86_64) 的「磁碟公用程式」。(位于「應用程式」→「系統工具」,點選「格式化儲存區」)

FAT32、NTFS、exFAT,記憶卡該怎幺格式化?

▲Fedora 14的「磁碟公用程式」。

FAT32、NTFS、exFAT,記憶卡該怎幺格式化?

▲使用 Fedora 14「磁碟公用程式」格式化儲存區

<后面還有測試數據>

檔案格式支援情形?

在預設狀態下,Windows XP、Windows 7、Mac OS X 以及 Fedora 14 對于 FAT32、NTFS 及 exFAT檔案系統的支援情形,整理如下表:

▼主流檔案系統于作業系統上的支援情形


FAT32
NTFS
exFAT
Windows XP支援
(需小于32GB)?支援不支援 [注3]Windows 7支援
(需小于32GB)
支援支援Mac OS X支援
(無容量限制)只可讀取 [注1]支援(系統版本10.6.5以后)Fedora 14 (Linux)支援
(無容量限制)支援 [注2]不支援 [注4]注1:Mac OS X 10.6 起已經支援寫入 NTFS 檔案系統,但系統預設并未啟用此功能;建議以 SL-NTFS(下載網址為http://juicybinary.com/sl-ntfs/)啟用NTFS 檔案系統的寫入功能。此外,Mac OS X 10.4~10.6 的用戶亦可安裝 ntfs-3g for Mac,下載網址為http://www.tuxera.com/products/tuxera-ntfs-for-mac/。注2:須安裝 ntfs-3g。ntfs-3g 為 Fedora 14 預設的安裝套件之一,如果您的 Linux 系統并未安裝ntfs-3g,則需自行安裝。注3:Windows Vista SP1 及 Windows 7 業已支援 exFAT 檔案系統。Windows XP SP2/SP3用戶,請自行下載安裝 KB955704 更新檔(下載網址為http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyID=1cbe3906-ddd1-4ca2-b727-c2dff5e30f61&displayLang=zh-tw)之后,即可支援exFAT。注4:雖然 Fedora 14 官方并未支援 exFAT,但透過安裝開放原始碼的第三方驅動程式,即可支援 exFAT 檔案系統的讀寫功能。方式如下: 1. 如果您的 Fodora 14 并未安裝 subversion、scons、fuse-devel 以及 gcc 套件,請先行安裝。 2. 開啟「終端機」,并輸入如下指令下載并編譯 exFAT 驅動程式: svn co http://exfat.googlecode.com/svn/trunk/ exfat-sourcecd exfat-sourcesconssudo scons install3. 完成上述步驟之后,您的 Fedora 14 已經可以辨認并讀寫 exFAT 檔案系統了(但因 Fedora 14 并未原生支援exFAT,現階段尚無法使用 exFAT 為磁碟格式化)。格式化實測結果?

筆者分別使用創見 (Transcend) 8GB SDHC Class 6 記憶卡以及 1.5 TB USB 外接硬碟(內裝硬碟 SeagateBarracuda 7200.11 1.5 TB,型號:ST31500341AS)為例,分別于上述 3 種作業系統使用 FAT32、NTFS 及 exFAT檔案系統進行格式化的結果:

▼Transcend(創見)8 GB SDHC Class 6 記憶卡

格式檔案系統
所占空間
(位元組)可用空間
(位元組)叢集大小[注1]
(位元組)格式化軟體
[注2]FAT3232,7688,059,846,65632,768(32k)SD Formatter 3.0
Windows 7FAT324,0968,048,332,8004,096 (4k)
(系統預設值)Windows XP SP3FAT324,0968,047,292,4164,096 (4k)
(系統預設值)Windows 7NTFS65,445,8887,998,623,7444,096 (4k)
(系統預設值)Windows 7NTFS66,177,0247,997,895,6801,024 (1k)Windows 7exFAT98,3048,061,878,27232,768 (32k)
(系統預設值)Windows XP SP3
Windows 7exFAT4,0968,054,374,4004,096 (4k)Windows 7注1:叢集 (cluster) 是儲存媒體的最小儲存單元。注2:以上格式化軟體為 Windows 7 及 Windows XP SP3,係表示使用該系統內建之工具軟體進行格式化(請參見「格式化工具」一節)。

▼Seagate Barracuda 7200.11 1.5 TB 硬碟(型號:ST31500341AS)

格式
[注1]檔案系統所占空間
(位元組)可用空間
(位元組)叢集大小
(位元組)格式化軟體
[注2]FAT321,769,4721,499,933,868,03232,768 (32k)Mac OS X 10.6.7FAT3216,3841,499,569,602,56016,384 (16k)Fedora 14NTFS113,360,8961,500,188,516,3524,096 (4k)
(系統預設值)Windows XP SP3
Fedora 14NTFS135,675,9041,500,166,201,3444,096 (4k)
(系統預設值)Windows 7NTFS250,703,8721,500,051,173,3761,024 (1k)Windows XP SP3NTFS273,025,0241,500,028,852,2241,024 (1k)Windows 7exFAT1,703,9361,500,252,864,512131,072 (128k)
(系統預設值)Windows XP SP3
Windows 7exFAT2,490,3681,500,252,078,080131,072 (128k)Mac OS X 10.6.7注1:Windows XP SP3 及 Windows 7 無法在大于 32GB 的儲存媒體使用 FAT32 進行格式化。注2:以上格式化軟體為 Windows 7、Windows XP SP3、Mac OS X 10.6.7 及 Fedora14,係表示使用該系統內建之工具軟體進行格式化(請參見「格式化工具」一節)。

依據筆者的使用經驗,在相同的檔案系統(如NTFS)之下,使用不同格式化軟體對于儲存媒體的效能并無明顯差異;但若選用的叢集大小不同,對于磁碟的儲存空間及讀寫效能上,則會產生決定性的影響。舉例而言,如果您在格式化磁碟時選擇32k 位元組作為叢集大小,則儲存的資料將以 32k 位元組為單位進行配置。假設某個檔案大小為 32,770 個位元組 (=32,768+2) ,則因為超出32,768 個位元組的部分(2 個位元組)亦需以 1 個叢集來儲存,所以這個檔案實際占用 2 個叢集,相當于 65,536 個位元組 (32k*2)的儲存空間;也就是說,剩下的 32,766 個位元組就浪費掉了。

不過,如果儲存媒體有較大的叢集空間,一般而言也代表著較好的讀取效率(可一次讀入較多資料,減少讀寫頭移動的次數)。如果硬碟叢集過小,在頻繁地讀寫資料之下,資料檔案存放的位置將愈來愈零散,導致移動讀寫頭的機械動作過于頻繁,而嚴重減緩讀寫資料的速度。這時候,就必須經常搭配使用磁碟重組工具(Windows系統內建于「附屬應用程式」→「系統工具」,但筆者建議改用重組速度更快、功能更強的 Smart Defrag 2,網址為http://www.iobit.com/iobitsmartdefrag.html)重新編排資料檔案在硬碟中的位置,來提升磁碟效能。

至于檔案系統種類、讀寫效能與節省空間的選擇上,如何取捨,請繼續參考下一節。

哪種檔案系統是您的最佳選擇?

選擇最適合您的檔案系統,建議可從幾個面向考量:

1. 相容性:

以 SDHC 記憶卡為例,如果您的 SDHC 記憶卡係以提供數位相機、攝錄影機、車用導航機等週邊使用為主,則 FAT32的高度週邊相容性,應是您的首要選擇;但如果您的週邊支援 32 GB 以上儲存空間的 SDXC 記憶卡,則 exFAT或許是更佳考量。此外,對于市售儲存容量動輒超過 250 GB以上的外接硬碟,建議使用 NTFS 或 exFAT 檔案系統,在不同作業系統之間的相容性最佳。

2. 個人需求:

如果相容性并非您的主要考量(無需與其他電腦或週邊裝置共用儲存媒體),筆者建議您可依自己的需要訂作符合自身需求的檔案系統,至于 FAT32、NTFS 或exFAT,因為主流作業系統皆已支援,皆是不錯的選擇。但對于常需要編輯影片的多媒體工作者而言,FAT32 有單一檔案儲存空間不得超過 4 GB的限制,如果檔案大小有超過此限值的可能,則 NTFS 或 exFAT 檔案系統,應該是較好的選擇。而 NTFS 檔案系統支援日誌 (journaling)功能,相較 FAT32 及 exFAT 有更佳的穩定性,但缺點是檔案系統本身占用較多的儲存空間(以筆者的 1.5 TB 外接硬碟為例,NTFS檔案系統本身即占了數百 MB)。

當您決定選擇何種檔案系統,之后,建議再依據您主要的資料檔案類型,選擇搭配適當的叢集 (cluster) 大?。碬indows XP 及 Windows7 格式化工具的「配置單位大小」下拉式清單項目),即可進一步將儲存空間做最有效率的使用。

最后,依據筆者的使用經驗,如果資料檔案類型係以文書、試算表等較小容量的檔案為主,則 4 kB大小的叢集(或者更小的叢集)絕對是不錯的選擇。如果資料係以未壓縮型式 (RAW) 的數位照片、影音畫面等多媒體資料為主,則建議選用 32 kB以上的大叢集,應可以增進您硬碟的讀寫效率。

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