4k对齐 固态硬盘

来源:2020-05-22 20:05:21

  什么是4K对齐?您以前有听过吗

  说到4K对齐,我大概看了一下有关朋友的解释,和论坛里的争吵,还是不够完善,那么我简单说一下如何硬盘的4K对齐到底是什么!

  我先说一下什么是簇!

  最开始从WIN98一直到WIN XP,都是机械硬盘的天下,容量有限。而且绝大多数机械硬盘默认扇区都是512K大小。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。

  这个簇很有意思,一个簇只能容纳一个文件,但是一个簇可以包含多个扇区,当时流行小簇,因为小簇不“浪费”磁盘。

  打个比方,比如我的簇是10K,文件是25K,我需要保存这个文件需要占用3个簇;那如果簇是5K,那么我想保存该数据,需要使用5个磁盘扇区单元。显得磁盘利用率更高。

  那这么看来,是不是簇越小越好呢?不是!因为一个簇是一个磁盘最小的管理存储单元,如果一个文件读了4个单元和400个单元,你觉得哪个更快呢

  而且目前大容量硬盘已经不在乎那几K了,簇这个东西没必要太小。

  画外音1:文件越小越多,越浪费存储空间啊?原来是这样

  画外音2:大也不合适,小也不合适,咱不懂。就用微软默认的,不懂的就默认,没错!

  画外音3:我懂了,大文件用大簇,小文件分区用小簇

  画外音4:楼上的我懂这个!我存储了某岛国的爱情文艺动作片,单文件很大,适合大簇分区。高效且快速!

  正题来了,什么是4K

  我先恶补一下: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!

  画外音1:哦我明白了,那就是说大家一起吃饭的时候,如果一个勺子和碗一样大,第一个碗里头的好吃的被谁咬了一口,以后每勺想在这个碗里头舀满了,必须要在第二个碗舀一下。无论谁想舀满一勺,都得舀2次!太麻烦了!

  画外音2:我也懂了,一个车的体积是一个人的2.5倍,五个人俩车坐不下就这道理!

  画外音3:是啊是啊,车可以随便改,人不能随便拆。只要能被4K整除就一定不浪费

  画外音4:谁说5个人俩车坐不下?咱吃点亏,你俩人去另一辆车,我媳妇有了算俩人,刚刚好!

  关于4K需要对齐,我的硬盘需要吗

  4K对齐磁盘必须格式化,这种格式化被叫做Advanced Format。所有固态硬盘,和标注Advanced Format的机械硬盘都需要对齐。因为他们都是4K扇区

  下载软件:AS SSD Benchmark可以查询是否对齐。

  左上角的字体什么意思

  第一行产品型号,第二行是否正确开启AHCI,第三行是起始位置,就是是否对齐!

  看到了么?31K-bad,这正是采用了LBA63分区导致的固态硬盘没有对齐,测试总分为725.

  而如果起始位置是1024K,那么4K是对齐的,全部OK,测试成绩是934.

  画外音1:我就是固态硬盘,用的XP格式化,肯定没对齐

  画外音2:我是支持高级格式化的机械硬盘,没对齐

  画外音3:我2种硬盘都有,和楼上2位对的很齐

  画外音4:发现固态硬盘都是2.5寸,机械硬盘是3.5寸,不可能对齐啊

  如何4K对齐

  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。

  需要注意到是,不是说你是WIN7系统就一定不会浪费。

  因为你的磁盘可能是在NTFS第五代以前的操作中完成的格式化。

  只要在VISTA,WIN7系统中使用的系统自带的格式化,一定是不会浪费的。

  我可以负责人的说,绝大多数人的硬盘4K根本没有对齐,因为都不是在系统中完成的,也不是用原版win7光盘进行格式化并分区系统盘的。

  目前4K对齐主要用于固态硬盘,因为大多数的机械硬盘都是512字节扇区。不过新出的机械硬盘也是4K扇区,也是需要对齐的。都需要高级格式化

  画外音1:俺懂了,俺一会回去把俺的系统重做了,硬盘全删了,用光盘自带的分区来分区做系统呀!

  画外音2:楼上的你懂个屁!光盘自带的分区只分一个系统盘出来就行了,其他的分区用自带工具就可以。

  画外音3:我相信除了这个还有别的办法!楼上俩土捶!

  画外音4:俺不懂这个,官人我要……

  我想4K对齐,具体如何操作

  第一种办法,安装系统的时候自带的对齐方法

  用Win7光盘进行安装的时候,用自带的分区来搞定吧!只不过会产生100M的隐藏分区用于存放页面启动文件。进系统以后用win7系统自带的格式化工具来格式化分区也是对齐的。

  第二种办法,用安装光盘的命令来搞定!

  有以下几个步骤!!

  1,win7安装界面来的时候,修复计算机-使用工具修复-命令提示符。这样就会来到一个DOS界面。

  2,输入diskpart并回车来到自带分区工具

  3,输入list disk,来显示硬盘列表

  4,选择你需要分区的磁盘,输入selec disk 数字,比如selectdisk 0。

  5,固态硬盘不建议分区,直接输入create partition primary。是不是长了点?输入CRE PAR PRI一样

  6,更高级的命令给灵活一点的朋友依葫芦画瓢,CRE PAR PRI align=1024 size=1000000的意思是分一个1024字节起始,100000K字节一个分区。SEL PAR 数字的意思是选择该分区

  7,输入ACTIVE激活,再输入FORMAT FS快速格式化

  请原谅我不能按回车继续后面的操作,已经说的很详细了。

  第三种办法:用Disk Genius来进行对齐。经过测试3.7以后的版本都有效!

  1,直接选择建立分区

  2,系统盘肯定选择主分区,类型NTFS,务必把选择扇区数对齐的勾打上。

  3,重点来了!点开详细参数,可以看到默认的起始柱面,磁头为1,扇区为1。把起始磁头设为32,起始扇区设为33。这样可以看到下面的其实扇区号变成了2048。2048明显对齐,没有浪费。无论怎样设置,起始扇区号2048就行。保证你在VISTA,WIN7可以下分的区一样都是对齐4K。

  第四种办法:如果分区已经分了,可以无损对齐

  下载Paragon Alignment Tool。

  软件没什么,就是等待时间和按NEXT。如果是要对齐当前系统盘,需选择reset,重启对齐。

  必须要说的是!个人建议啊,从上到下来吧!DiskGenius版本不对、操作不好、不兼容就容易蓝屏,概率多少?我用这软件大概有100次,蓝屏大概有5次。你如果认为你不是那5%那你就去吧!

  如果用Paragon Alignment Tool来无损对齐,这个更危险。无损对齐,无非是是保留数据,万一蓝屏了,所有数据尽毁!

  个人建议,如果没分过区的固态硬盘,直接在win7下格式化,重启再装系统。如果是已经装满了数据,但是需要4K对齐的磁盘,无损对齐考虑清楚后果就用!虽说一般没问题。

  画外音1:我是新买的硬盘,就装系统的时候用光盘分区吧

  画外音2:我是机械硬盘,需要高级格式化,我把数据都倒出去用的系统自带分区工具搞定的

  画外音3:刚说了我是混搭。固态硬盘用系统自带分区搞定,其他机械硬盘就用的Paragon Alignment Tool来无损对齐的。

  画外音4:我要说对齐很难,因为这两种硬盘真的不一样大……

  怎么样?这篇文章让您长见识了吧

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