4k对齐是什么意思 4K对齐选扇区数多少适合

88心发 2019年1月8日11:03:04 評論 283

自有win7開始,硬盤4K對齊就變得越來越重要了,不過很多人並不知晓4K對齊是什麽,網上也經常能看到一些有關4K對齊的咨詢帖,詢問自己手裏的SSD是否對齊。假如 您要了解更多的關于4K對齊的知識,就仔細閱讀本文吧,相信一定能給您帶來幫助。

一、什麽是簇?

从最开始的WIN98一直到WIN XP,都是机械硬盤的天下,容量有限。而且绝大多数机械硬盤默认扇区都是512K大小。分區的时候有一个东西叫做物理存储单元,俗称簇。分區的时候可以指定大小。这个簇不是硬盤的物理结构,而是使用办法。

這個簇很有意思,一個簇只能容納一個文件,但是一個簇可以包含多個扇區,當時流行小簇,因爲小簇不浪費磁盤空間。打個比方,例如我的簇是10K,文件是25K,我們保存這個文件需要占用3個簇;那假如 簇是5K,想保存該數據,需要使用5個磁盤扇區單元。顯得磁盤利用率更高。

這麽看來,是不是簇越小越好呢?不是。因爲一個簇是一個磁盤最小的管理存儲單元,假如 一個文件讀了4個單元和400個單元,你覺得哪個更快呢?而且目前大容量硬盤已經不在乎那幾K了,簇這個東西也就沒必要太小。

二、什麽是4K?

绝大多数的机械硬盤默认是512字节的扇区,采用的是DRAM作为存储介质;而机械硬盤,无论是SLC颗粒还是MLC颗粒,都属于NAND闪存存储单元。这种硬盤的扇区是4K,这就是4K的由来!由于win98和win xp大多数采用FAT格式。这种格式具备32位、16位磁盘格式相互兼容所以被大多数朋友采纳作为系统盘。但是到了Vista时代,已经不需要16位的DOS了,所以全部采用了纯32位的NTFS格式,NTFS格式也升级到了第五代。

其实XP时代就有NTFS,虽然这种格式性能更高更安全,但是兼容性差,所以一直不作为系统分區,一般作为存储分區。NTFS格式有一个特性,那就是起始簇的位置! NTFS分區起始位置不是从0开始,而是从LBA63开始,就是第六十三个扇区开始开始存储。而且NFTS默认认为扇区是512字节大小,而不是智能调节到第六十三个扇区。这样问题就来了,63个扇区×512字节=31.5K,也就是说,磁盘的前31.5K是不能被使用的。

使用機械硬盤就算了,使用固態硬盤,存儲第一個字,也需要占用31.5K-35.5K之間的磁盤扇區。最過分的是這樣子排列下去,恰好每到一個扇區的4K位置,就會造成一個數據存2個扇區的情況。而且這樣排列,只要到了那個能被4K整除的位置就100%占用了2個扇區,哪怕只寫一個字。

固態硬盤無論是MLC還是SLC,都是有寫入讀取次數的,這樣極大的損傷了性能和壽命。而且,增加了讀取次數。這個時候無論簇多大,都會造成性能和空間的浪費。所以這個問題就叫做4K。

三、什麽是4K對齊?

硬盤分區的时候有一个东西叫做物理存储单元,俗称簇。分區的时候可以指定这个大小。这个簇不是硬盤的物理结构,而是使用办法。随着时代发展,硬盤容量不断扩展,使得之前定义的每个扇区512字节不再是那么的合理,于是将每个扇区512字节改为每个扇区4096 个字节,也就是如今 常说的“4K扇区”。随着NTFS成为了标准的硬盤文件系统,其文件系统的默认分配单元大小(簇)也是4096字节,为了使簇与扇区相对应,即使物理硬盤分區与计算机使用的逻辑分區对齐,保证硬盤读写效率,所以,有了“4K对齐”的概念。

傳統硬盤的每個扇區固定是512字節,新標准的"4K扇區"的硬盤,硬盤廠商爲了保證與操作系統的兼容性,也將扇區模擬成512B扇區,這時就會有4K扇區和4K簇不對齊的情況發生。所以就要用“4K對齊"的方式,將硬盤模擬扇區對齊成“4k扇區”。“4K對齊”就是將硬盤扇區對齊到8的整數倍個模擬扇區,即512B*8=4096B,4096字節即是4K。所以只要是8的倍數都是4K對齊了。

四、4K对齐选扇区数多少适合? (DiskGenius扇区数是选8、2048还是4096?)

到了Vista時代,NTFS規範已經到了第六代,NTFS格式的起始簇的扇區位置是2M,就是2048K位置,這樣無疑是不會造成浪費的,因爲可以被4K整除。

到了win7的時代,NTFS格式起始簇的扇區位置是1M,就是1024K的位置,無疑也是可以被4K整除的,不會浪費。這個情況叫做4K對齊。

4K=4096字节。一般扇区大小是512字节,4096/512=8扇区。所以假如 要求4K对齐的话,选8个扇区就可以了。当然,任何8的整数倍的扇区个数都满足4K对齐的要求。(假如 选8,在ParagonAlignmentTool中显示是不对齐的,但在AS SSD Benchmark中是显示对齐。)

按Win7的2048扇區對齊足可以應付當前99.99%的硬盤。網上還有一種說法是64位4096扇區,32位2048扇區。但我覺得不論是64位還是32位,一律用2048扇區會更好一些。因爲win7時代,NTFS格式起始簇的扇區位置是1M,就是1024K的位置,2048扇區,可以被4K整除的,不會浪費。另外按微軟的說法,只要1024的倍數都可以,所以一般選2048扇區即可。

目前流行的硬盤分區专业,如DiskGenius,分區助手,它们默认的4K分區都是2048扇区,也就是1024K。下面我就以宇瞻AS710 SSD硬盤为例,展示一下真正的4K扇区对齐。

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为了做测试方便,我们选用的是宇瞻AS710 3.0 SSD移動硬盤,它是一款很特别的产品,既可以通过SATA3.0(6Gbps)接口当SSD硬盤用,又可以通过USB接口当USB3.0移動硬盤用。

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产品使用的USB3.0接口为USB 3.0 Micro-B型接口,USB的主控为祥硕Asmedia asm1053。

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這裏爲測試方便,直接使用USB接口。

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DiskGenius軟件可以選擇8扇區。

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在默認設置下,DiskGenius無法實現4K扇區對齊(留意此4K是指扇區8),最小只能實現32K對齊,即起始扇區64。

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DiskGenius默認建立分區時,占用1+62個扇區,即主引導扇區+保留扇區。4K對齊,就要將分區起始位置建立在默認的保留扇區裏。

五、使用DiskGenius刪除所有分區,然後建立新分區

对齐扇区数:8,详细参数:起始柱面0,磁头0,扇区9, 芯片无忧:4K对齐;AS SSD:4K-BAD

对齐扇区数:16,详细参数:起始柱面0,磁头0,扇区17, 芯片无忧:8K对齐;AS SSD:8K-BAD

对齐扇区数:32,详细参数:起始柱面0,磁头0,扇区33, 芯片无忧:16K对齐;AS SSD:16K-BAD

对齐扇区数:64,详细参数:起始柱面0,磁头1,扇区2, 芯片无忧:32K对齐;AS SSD:32K-BAD

对齐扇区数:128,详细参数:起始柱面0,磁头2,扇区3, 芯片无忧:64K对齐;AS SSD:64K-BAD

4k对齐是什么意思 4K对齐选扇区数多少适合

4K扇区对齐完成,使用AS SSD Benchmark软件检查,可以看到4k对齐为4K-OK。(提示,不要追求这个数值为4K,虽然好像看起来更加直观,4K对齐,刚好显示4K-OK,但这并没有什么用。尤其是对于win7,win8这类操作系统,就更没有什么意义,更不会增加SSD的性能。所以最好还是按默认1024K-OK为最佳。)

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芯片無憂軟件測出的,也是4KB扇區對齊。也就是說4K已對齊。爲什麽說沒有什麽用呢?請下面的實測數據。

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不论是4K-OK,32K-OK,还是1024K-OK,它们的整体性能得分,基本上是一样的,因时间问题,只能先做AS SSD Benchmark这款软件的测试,还好它更加直观一些。稍后再试试其它软件的。另外网上多数推荐1024K也就是2048扇区对齐,相信还是有它的道理的。

假如 您之前對4K對齊不了解,相信閱讀完本文後,會豁然開朗。

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