什么是4K對齊

　　網(wǎng)上經(jīng)常能看到一些有關(guān)4K對齊的咨詢帖，詢問自己手里的SSD是否對齊，那么你知道什么是4K對齊嗎?下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的一些關(guān)于4K對齊的相關(guān)資料，供你參考。

　　什么是4K對齊?

　　硬盤分區(qū)的時候有一個東西叫做物理存儲單元，俗稱簇。分區(qū)的時候可以指定這個大小。這個簇不是硬盤的物理結(jié)構(gòu)，而是使用方法。隨著時代發(fā)展，硬盤容量不斷擴展，使得之前定義的每個扇區(qū)512字節(jié)不再是那么的合理，于是將每個扇區(qū)512字節(jié)改為每個扇區(qū)4096 個字節(jié)，也就是現(xiàn)在常說的“4K扇區(qū)”。隨著NTFS成為了標準的硬盤文件系統(tǒng)，其文件系統(tǒng)的默認分配單元大小(簇)也是4096字節(jié)，為了使簇與扇區(qū)相對應(yīng)，即使物理硬盤分區(qū)與計算機使用的邏輯分區(qū)對齊，保證硬盤讀寫效率，所以，有了“4K對齊”的概念。

　　傳統(tǒng)硬盤的每個扇區(qū)固定是512字節(jié)，新標準的"4K扇區(qū)"的硬盤，硬盤廠商為了保證與操作系統(tǒng)兼容性，也將扇區(qū)模擬成512B扇區(qū)，這時就會有4K扇區(qū)和4K簇不對齊的情況發(fā)生。所以就要用“4K對齊"的方式，將硬盤模擬扇區(qū)對齊成“4k扇區(qū)”。“4K對齊”就是將硬盤扇區(qū)對齊到8的整數(shù)倍個模擬扇區(qū)，即512B*8=4096B，4096字節(jié)即是4K。所以只要是8的倍數(shù)都是4K對齊了。

　　什么是4K?

　　絕大多數(shù)的機械硬盤默認是512字節(jié)的扇區(qū)，采用的是DRAM作為存儲介質(zhì);

　　而機械硬盤，無論是SLC顆粒還是MLC顆粒，都屬于NAND閃存存儲單元。

　　這種硬盤的扇區(qū)是4K，這就是4K的由來!

　　由于win98和win xp大多數(shù)采用FAT格式。

　　這種格式具備32位、16位磁盤格式相互兼容所以被大多數(shù)朋友采納作為系統(tǒng)盤。

　　但是到了Vista時代，已經(jīng)不需要16位的DOS了，所以全部采用了純32位的NTFS格式，NTFS格式也升級到了第五代。

　　其實XP時代就有NTFS，雖然這種格式性能更高更安全，但是兼容性差，所以一直不作為系統(tǒng)分區(qū)，一般作為存儲分區(qū)。

　　NTFS格式有一個特性，那就是起始簇的位置!

　　NTFS分區(qū)起始位置不是從0開始，而是從LBA63開始，就是第六十三個扇區(qū)開始開始存儲。

　　而且NFTS默認認為扇區(qū)是512字節(jié)大小，而不是智能調(diào)節(jié)到第六十三個扇區(qū)。

　　這樣問題就來了，63個扇區(qū)×512字節(jié)=31.5K，也就是說，磁盤的前31.5K是不能被使用的。

　　使用機械硬盤就算了，使用固態(tài)硬盤，存儲第一個字，也需要占用31.5K-35.5K之間的磁盤扇區(qū)。

　　最過分的是這樣子排列下去，恰好每到一個扇區(qū)的4K位置，就會造成一個數(shù)據(jù)存2個扇區(qū)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(qū)，哪怕只寫一個字。

　　固態(tài)硬盤無論是MLC還是SLC，都是有寫入讀取次數(shù)的，這樣極大的損傷了性能和壽命。

　　而且，增加了讀取次數(shù)。

　　這個時候無論簇是多大，都會造成性能和空間的浪費。

　　所以這個問題就叫做4K!

　　什么是簇?

　　最開始從WIN98一直到WIN XP，都是機械硬盤的天下，容量有限。而且絕大多數(shù)機械硬盤默認扇區(qū)都是512K大小。分區(qū)的時候有一個東西叫做物理存儲單元，俗稱簇。分區(qū)的時候可以指定這個大小。這個簇不是硬盤的物理結(jié)構(gòu)，而是使用方法。

　　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(qū)，當時流行小簇，因為小簇不“浪費”磁盤。

　　打個比方，比如我的簇是10K，文件是25K，我需要保存這個文件需要占用3個簇;那如果簇是5K，那么我想保存該數(shù)據(jù)，需要使用5個磁盤扇區(qū)單元。顯得磁盤利用率更高。

　　那這么看來，是不是簇越小越好呢?不是!因為一個簇是一個磁盤最小的管理存儲單元，如果一個文件讀了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(jīng)不在乎那幾K了，簇這個東西沒必要太小。

　　4K對齊選扇區(qū)數(shù)多少適合? (DiskGenius扇區(qū)數(shù)是選8、2048還是4096?)

　　到了Vista時代,NTFS規(guī)范已經(jīng)到了第六代，NTFS格式的起始簇的扇區(qū)位置是2M，就是2048K位置，這樣無疑是不會造成浪費的，因為可以被4K整除。

　　到了win7的時代，NTFS格式起始簇的扇區(qū)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字節(jié)。一般扇區(qū)大小是512字節(jié)，4096/512=8扇區(qū)。所以如果要求4K對齊的話，選8個扇區(qū)就可以了。當然，任何8的整數(shù)倍的扇區(qū)個數(shù)都滿足4K對齊的要求。(如果選8，在ParagonAlignmentTool中顯示是不對齊的，但在AS SSD Benchmark中是顯示對齊。)

　　按Windows7的2048扇區(qū)對齊足可以應(yīng)付當前99.99%的硬盤。

　　網(wǎng)上還有一種說法是64位4096扇區(qū)，32位2048扇區(qū)。但我覺得不論是64位還是32位，一律用2048扇區(qū)會更好一些。因為win7時代，NTFS格式起始簇的扇區(qū)位置是1M，就是1024K的位置，2048扇區(qū)，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(shù)都可以，所以一般選2048扇區(qū)即可。

　　目前流行的硬盤分區(qū)專業(yè)，如DiskGenius，分區(qū)助手，它們默認的4K分區(qū)都是2048扇區(qū)，也就是1024K。