FAT32, exFAT ou NTFS: qual formato escolher na hora de formatar o pendrive?

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Discussões acerca das diferenças entre os sistemas de arquivos FAT, FAT32, exFAT e NTFS pipocam aos montes internet afora. Afinal, qual parâmetro deve ser usado para a formatação de um pendrive que deverá receber um arquivo, por exemplo, de até 4 GB? Confira, neste artigo, a definição de cada um dos filesystems e aprenda qual formato deve ser usado em diferentes unidades de armazenamento.
Antes, porém, de partirmos para as especificações de cada tipo de formatação, esclarecimentos sobre o conceito por trás dos sistemas de arquivos têm de ser feitas. Acompanhe um panorama a respeito das tecnologias de endereçamento e entenda a importância da correta seleção do formato das suas mídias.

O que é um sistema de arquivos?


Os sistemas de arquivos (do inglês, “filesystem”) podem ser entendidos como um tipo de mediador, um “caminho intermediário” entre as extensões armazenadas por um dispositivo e a unidade de armazenamento em si (como cartão de memória, pendrive ou HD). Cada sistema de formatação conta com métodos de organização de arquivos específicos, o que determina, também, a forma como o acesso aos dados será feita.
Como exemplo à aplicação do conceito, imagine o seguinte cenário: seu computador possui 10 mil arquivos, e você deseja encontrar uma foto específica. Sua extensão, portanto, pode estar localizada tanto no início como no final da lista – as informações contidas por uma mídia de armazenamento são dispostas de modo sequencial

O acesso à imagem desejada, assim, pode ser feito por meio de uma tabela de alocação de arquivos por grupos de setores (FAT, File Allocation Table e formatos derivados) ou através de índices alocados junto de partições (NTFS). Cada método de organização possui características próprias. Entenda cada uma delas a seguir.

O que é FAT?


FAT (File Allocation Table) ou, em português, “Tabela de Alocação de Arquivos” foi a primeira versão do sistema de arquivos baseado em uma tabela representativa com a capacidade de indicar a localização das extensões armazenadas por um disco. Criado para funcionar como filesystem oficial do MS-DOS no início da década de 1980, este formato foi usado como padrão até o lançamento do Windows 95.
A primeira versão do sistema de arquivos trabalhava com 12 bits de endereçamento, valor que passou para 16 em 1987 e, então, para 32 em 1996. As formatações derivadas a partir do FAT, cada uma delas utilizada de acordo com as necessidades técnicas de uma dada época, ainda estão sendo aperfeiçoadas; hoje, o FAT32 e o exFAT (ou FAT64) são os filesystems mais populares.

Cluster


Os sistemas de arquivos são compostos por grupos contínuos de setores ou unidades de alocação (clusters) – esta tecnologia, também, surgiu junto do lançamento do FAT. Uma unidade de alocação diz respeito ao menor espaço em disco que pode ser usado para o armazenamento de um arquivo. Se uma extensão pequena for armazenada em uma unidade de alocação grande, o processo conhecido como “fragmentação interna” acontece – o espaço livre é desperdiçado (há, então, o que se chama de “slack space”).
Por exemplo: se uma unidade de armazenamento de 8 GB estiver configurada sob o formato FAT32, clusters de 4 KB serão destinados à alocação de arquivos. Significa que uma extensão de 10 KB vai ocupar três clusters de 4 KB – neste caso, 2 KB serão desperdiçados, pois um mesmo arquivo não pode compartilhar o espaço livre de um mesmo cluster.

Se um pendrive de 16 GB em FAT32 for usado, dois clusters de 8 KB terão de ser adotados para o armazenamento de um dado de 10 KB (o slack space seria, assim, de 6 KB) – o tamanho do cluster varia de acordo com o tipo de FAT e a capacidade máxima da mídia de armazenamento. Confira abaixo os valores dos grupos contínuos de setores para diferentes mídias formatadas em FAT16 e FAT32:

Tamanho dos clusters para FAT16

  • Clusters de 2 KB para unidades de até 128 MB
  • Clusters de 4 KB para unidades de até 256 MB
  • Clusters de 8 KB para unidades de até 512 MB
  • Clusters de 16 KB para unidades de até 1 GB
  • Clusters de 32 KB para unidades de até 2 GB


Tamanho dos clusters para FAT32


  • Clusters de 512 bytes para unidades de até 512 bytes
  • Clusters de 4 KB para unidades de até 8 GB
  • Clusters de 8 KB para unidades de até 16 GB
  • Clusters de 16 KB para unidades de até 32 GB
  • Clusters de 32 KB para unidades de até 2 TB


FAT32


O endereçamento de dados pelo sistema de arquivos FAT32 é feito a partir de clusters menores – no FAT16, quanto maior a capacidade de armazenamento, maior é o tamanho do cluster (veja a relação acima). Por ser capaz de trabalhar com unidades de alocação menores, o FAT32 evita grandes desperdícios de espaço em disco.
Além disso, a compatibilidade deste tipo de formatação é maior, pois somente 4 bytes são necessários para o armazenamento dos valores em cluster. Drivers, APIs e mídias de armazenamento da atualidade suportam o FAT32; unidades com mais de 32 GB podem ser formatadas sob este filesystem com pouca manifestação de slack space.
Uma das principais deficiências do FAT32 é o limite imposto sobre o tamanho máximo dos arquivos que podem ser alocados. Quem costuma trabalhar com extensões maiores que 4 GB, como vídeos em formato RAW , tem de usar unidades formatadas sob exFAT (que admitem a escrita de arquivos maiores que 4 GB).
Drivers do MS-DOS, vale dizer, têm de ser redesenhados para que o suporte ao FAT32 possa ser oferecido – no FAT16, clusters de até 64 KB podem ser configurados; as unidades de alocação do FAT32 têm, geralmente, 4 KB.

exFAT (ou FAT64)


Também como variação da Tabela de Alocação de Arquivos lançada no início da década de 1980, o exFAT foi desenvolvido para atender a usuários que manipulam arquivos únicos com mais de 4 GB (o NTFS, conforme descrito adiante, é outra alternativa). Conhecida, ainda, como FAT64, a “evolução” do FAT32 foi introduzida em 2006 com o objetivo de otimizar unidades de armazenamento, como pendrives.
Com clusters de tamanho-padrão de 128 KB (o valor pode variar e ser definido de acordo com o tamanho da unidade de armazenamento), o exFAT é compatível com Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 2003 e posteriores – até mesmo o Mac OS X pode tanto ler como fazer gravações em unidades FAT64. Como limitação está a falta de compatibilidade com o Xbox 360 e o PlayStation 3; Xbox One e PS4, porém, suportam o formato que aceita a gravação de arquivos com mais de 4 GB.

O que é NTFS?


A “Nova Tecnologia de Sistema de Arquivos”, ou NTFS, foi lançada com o Windows NT, em 1993. Essa versão do sistema operacional da Microsoft chegou ao mercado com o objetivo de oferecer segurança e comodidade aos usuários do software. A boa desenvoltura e a performance do então novo filesystem fez com que a implementação do formato fosse feita no Windows XP, Vista, Windows 7 e Server 2008.
Uma das principais características do NTFS é o suporte ao recurso de journaling, que fornece permissão ao sistema operacional para manter um log, um registro, de todas as alterações feitas sobre um arquivo. Dessa forma, se um erro de gravação ou problema de conexão acontecer, os dados escritos sobre uma unidade de armazenamento podem ser revertidos, o que resulta na restauração dos arquivos.
Suporte otimizado a metadados, listas de segurança de controle, suporte à replicação de dados, cópias para backups e criptografia são outros dos mecanismos de segurança que integram o NTFS. Este tipo de formatação cria clusters de 4 KB em partições que vão de 2 GB a 16 TB, o que gera uma maior economia de espaço em disco.
E quais são as limitações? Por contar com atividades de leitura e gravação maiores em comparação com o FAT32 ou o exFAT, o NTFS pode diminuir a expectativa de vida útil de um flash drive. Usuários que formatam mídias de armazenamento neste filesystem têm sempre de usar a opção “Remover hardware com segurança”. Computadores Mac OS X não suportam a escrita de modo nativo do NFTS. Desse modo, o NTFS é indicado ao uso em unidades do Windows (HDse drives de estado sólido).

RESUMO


Definidas as principais características de alguns dos mais populares sistemas de arquivos ainda usados, fica fácil, então, selecionar o filesystem que deve ser configurado em determinadas unidades de armazenamento destinadas a diferentes tipos de uso. Confira abaixo um breve comparativo entre as formatações:


FAT32

  • Compatível com a maioria dos sistemas operacionais;
  • Economiza espaço em disco;
  • Suporte ao armazenamento de arquivos com até 4 GB;
  • Compatível com partições maiores que 32 GB.

exFAT ou FAT64

  • Admite armazenamento de arquivos únicos com mais de 4 GB;
  • Compatível com partições maiores que 32 GB.
  • Possui menos fragmentação e grande economia de espaço;
  • Compatível com vários sistemas operacionais.


NTFS

  • Suporta formatação de unidades com mais de 32 GB;
  • Tecnologia de compactação permite economia de espaço em disco;
  • Possui sistemas de segurança e backup (como journaling);
  • Suporte ao armazenamento de arquivos com até 4 GB.


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