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什么是SSD 4K对齐?4K对齐选扇区数多少好呢?

2016-07-18 来源:本站整理 作者:U盘量产网 浏览量:24220次

  随着ssd的普及,估计大家换硬盘最先接触到的就是固态硬盘必须4K对齐了吧,毕竟它跟机械硬盘还是有区别的,那么什么是4K对齐,为什么要进行4K对齐呢,下面就给大家详细介绍一下。

 

  一、什么是4K?为什么要对齐?

  绝大多数的机械硬盘默认是512字节的扇区,采用的是DRAM作为存储介质;

  而机械硬盘,无论是SLC颗粒还是MLC颗粒,都属于NAND闪存存储单元。

  这种硬盘的扇区是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区,一般作为存储分区。

  NTFS格式有一个特性,那就是起始簇的位置!

  NTFS分区起始位置不是从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。

  使用机械硬盘就算了,使用固态硬盘,存储第一个字,也需要占用31.5K-35.5K之间的磁盘扇区。

  最过分的是这样子排列下去,恰好每到一个扇区的4K位置,就会造成一个数据存2个扇区的情况。

  而且这样排列,只要到了那个能被4K整除的位置就100%占用了2个扇区,哪怕只写一个字。

  固态硬盘无论是MLC还是SLC,都是有写入读取次数的,这样极大的损伤了性能和寿命。

  而且,增加了读取次数。

  这个时候无论簇是多大,都会造成性能和空间的浪费。

  所以这个问题就叫做4K!

  二、什么是4K对齐?

   硬盘分区的时候有一个东西叫做物理存储单元,俗称簇。分区的时候可以指定这个大小。这个簇不是硬盘的物理结构,而是使用方法。随着时代发展,硬盘容量不 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,也就是现在常说的“4K扇区”。随着NTFS成为了标准的硬盘文件系统,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,即使物理硬盘分区与计算机使用的逻辑分区对齐,保证硬盘读写效率,所以,有了“4K对齐”的概念。

   传统硬盘的每个扇区固定是512字节,新标准的"4K扇区"的硬盘,硬盘厂商为了保证与操作系统兼容性,也将扇区模拟成512B扇区,这时就会有4K扇 区和4K簇不对齐的情况发生。所以就要用“4K对齐"的方式,将硬盘模拟扇区对齐成“4k扇区”。“4K对齐”就是将硬盘扇区对齐到8的整数倍个模拟扇 区,即512B*8=4096B,4096字节即是4K。所以只要是8的倍数都是4K对齐了。

  三、4K对齐选扇区数多少适合?

   (DiskGenius工具对ssd 4K对齐的时候扇区数是选8、2048还是4096?)

  到了Vista时代,NTFS规范已经到了第六代,NTFS格式的起始簇的扇区位置是2M,就是2048K位置,这样无疑是不会造成浪费的,因为可以被4K整除。

  到了win7的时代,NTFS格式起始簇的扇区位置是1M,就是1024K的位置,无疑也是可以被4K整除的,不会浪费。这个情况叫做4K对齐。

   4K=4096字节。一般扇区大小是512字节,4096/512=8扇区。所以如果要求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。(如果选8,在ParagonAlignmentTool中显示是不对齐的,但在AS SSD Benchmark中是显示对齐。)

  按Windows7的2048扇区对齐足可以应付当前99.99%的硬盘。

   网上还有一种说法是64位4096扇区,32位2048扇区。但我觉得不论是64位还是32位,一律用2048扇区会更好一些。因为win7时代,NTFS格式起始簇的扇区位置是1M,就是1024K的位置,2048扇区,可以被4K整除的,不会浪费。另外按微软的说法,只要1024的倍数都可 以,所以一般选2048扇区即可。

  目前流行的硬盘分区专业,如DiskGenius,分区助手,它们默认的4K分区都是2048扇区,也就是1024K。

总结:固态硬盘进行4K对齐不但能节约空间,还可以增加使用寿命,增加读写速度,所以我们在新购置ssd后分区的时候一定要进行4K对齐,另外如果你已经按默认分区装好了系统,且并没有进行4K对齐的话也没关系,可以用Paragon Alignment Tool V4.0进行无损4K对齐,这样就不会伤害你的硬盘数据的情况下解决这个问题,但肯定会花比较长的时间,毕竟数据很多对齐就很缓慢,所以建议大家在装系统和放入大量文件之前一定要事先进行4K对齐分区操作,这样才能更加健康的使用SSD了。


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