Diese alte Windows-Beschränkung bestrafte Sie dafür, dass Sie eine größere Festplatte gekauft haben

FAT16 hatte erhebliche Einschränkungen bei großen Festplatten, insbesondere durch ineffiziente Clustergrößen, die Käufer dazu verurteilten, ungenutzten Speicherplatz zu verlieren.

Dateisysteme sind heute oft ein vergessenes Thema. In den Anfangstagen von Windows konnten sie jedoch entscheidend dafür sein, wie viel von Ihrer teuren Festplatte tatsächlich nutzbar war. FAT16 hatte eine frustrierende Eigenheit: die Clustergrößen. Diese Ineffizienz bestrafte Käufer größerer Festplatten, da sie oft einen Großteil des bezahlten Speichers nicht nutzen konnten.

FAT16 und die Grenzen großer Festplatten

Festplatten wachsen über FAT16s Grenzen

FAT16, 1984 mit MS-DOS 3.0 eingeführt, wurde in den späten 1980ern und frühen 1990ern zum Standard für PCs.

Mit 16-Bit-Einträgen in der Dateizuweisungstabelle verfolgt FAT16 Cluster und kann 65.536 Werte darstellen, wobei einige für besondere Zwecke reserviert sind.

Falls Ihnen der Begriff „Cluster“ nicht geläufig ist: Er bezeichnet den kleinsten Speicherplatz, den ein Dateisystem zuweisen kann, unabhängig von der Dateigröße.

Ursprünglich stellte dies kein Problem dar. Die Festplatten, 1984 oft 10–20MB groß, passten gut zu den Clustergrenzen.

Doch die Speicherkapazitäten wuchsen schnell. Mit größeren Partitionen bedeutete die starre Clustergrenze von FAT16, dass Cluster größer werden mussten – und das führte zu einer massiven Verschwendung von Speicherplatz.

Die Clustergrößen stiegen gemeinsam mit den Volumengrößen auf bis zu 16KB bei 512MB oder gar 32KB bei 1GB/2GB-Volumes. Die 2GB-Grenze für DOS-kompatible FAT16-Partitionen trat 1987 mit MS-DOS 3.31 in Kraft.

Windows NT 3.51, das 1995 erschien, erweiterte FAT16 auf 4GB-Volumes mit 64KB-Clustern. Aber diese größeren Volumes waren nicht mehr mit dem alten DOS und neueren Windows-Versionen kompatibel, was das Dual-Booting komplizierter machte.

FAT16s Ineffizienz: Eine Strafe für große Festplattenkäufer

Große Cluster und der Verlust nutzbaren Speicherplatzes

Das Hauptproblem mit großen Clustergrößen ist ihre Ineffizienz, besonders bei kleinen Dateien.

Eine fast leere Textdatei benötigt nur einige Bytes, das Dateisystem ordnet jedoch einen ganzen Cluster zu. Ist dieser Cluster 32KB groß, wird das Speichern winziger Dateien schnell unpraktisch – und das, obwohl Festplatten damals klein und teuer waren.

Ein Beispiel: Sie haben eine 1GB-Partition mit 32KB-Clustern und speichern 10.000 kleine .txt-Dateien darauf. Das würde etwa 328MB beanspruchen, obwohl der tatsächliche Inhalt nur wenige Megabyte ausmacht.

Genauso benötigte jede Datei, die nur einen Byte über die Clustergröße hinausging, einen zusätzlichen Cluster, was die Raumeffizienz bei größeren Volumes mit vielen kleinen Dateien weiter verschlechterte.

Stellen Sie sich vor, Sie sind ein Hobbyist und investieren 800 $ (heute etwa 1.818 $) in eine 1GB-Festplatte, nur um zu entdecken, dass Tausende Ihrer kleinen Textdateien und Dokumente ein Drittel Ihres Speicherplatzes auffressen.

Dieser verlorene Speicherplatz hat einen Namen: Cluster-Slack, der in jedem Dateisystem mehr oder weniger auftritt.

Selbst NTFS, das moderne Dateisystem, zeigt Cluster-Slack. NTFS nutzt standardmäßig eine Clustergröße von 4KB für Volumes bis zu 16TB.

Im Vergleich zur 32KB-Clustergröße von FAT16 ist das wenig, aber es bleibt ungenutzter Speicherplatz in Clustern, die kleinen Konfigurationsdateien wie JSON, INI, CFG und XML sowie Verknüpfungen zugewiesen sind. NTFS kann jedoch kleine Dateien direkt in der Master File Table (MFT) speichern, ohne separate Cluster dafür zu belegen.

Partitionierung der Festplatte war der unbequeme Arbeitsaround

Toll, mehr Partitionen zum Verfolgen

Die Clusterzahl von FAT16 war begrenzt...

Die Clustergröße wuchs mit dem Volumen. Eine einfache Lösung: Partitionen erstellen. Das Clustergrößenlimit galt für jedes Volume. Eine 1-GB-Festplatte in vier 256-MB-Partitionen splitten, ermöglicht 8-KB-Cluster. Viele Enthusiasten schätzten diese Option.

Der Umgang mit mehreren Partitionen war lästig – und ist es nach wie vor. Benutzer mussten vorausplanen, Programme installieren und Daten organisieren, bevor der Speicherplatz griffbereit war. Eine praktische Lösung für den teuren Speicher, den man teuer erwarb.

Theoretisch ließ sich eine 1.023-MB-Partition auf einer 1-GB-Festplatte erstellen, das restliche Megabyte blieb ungenutzt. Damit sank die Clustergröße von 32 KB auf 16 KB, ein akzeptabler Kompromiss, um ein großes Volume zu erhalten.

FAT32 ließ Windows über die Einschränkungen von FAT16 hinauswachsen

Nach Jahren der Herausforderungen mit Clusterineffizienzen bei größeren Festplatten führte Microsoft FAT32 ein, das 1996 mit Windows 95 OSR2 auf den Markt kam. Dieses Update war jedoch hauptsächlich für OEMs gedacht, sodass FAT32 erst 1998 mit Windows 98 für Verbraucher weit verbreitet verfügbar wurde.

FAT32 optimierte die Clusterzuweisung – es nutzte 4-KB-Cluster bis zu 8 GB. Cluster-Slack blieb jedoch ein Thema bei wachsenden Volumes. Schließlich wurde FAT32 von NTFS abgelöst, als Windows XP erschien (außer bei USBs). NTFS war älter als FAT32, wurde aber von MS-DOS und den DOS-basierten Windows-Versionen nicht unterstützt.

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