为什么我固态4K怎样对齐对齐的块这么大,我记得pe装系统的时候是设置4096扇区

  无意中在论坛看到一篇有关SSD 4K對齐的帖子说的是为何都是4K对齐,性能却存在很大的差距最后作者得到的结论是,使用512簇、1024簇、2048簇会使得SSD的成绩下降因为SSD使用的是铨新的硬盘文件系统,所以按照老旧的文件系统运行会降低效率。这种说法是很有道理的不过对于win7及其以上操作体系统的用户而言,其实用不着为512簇、1024簇、2048簇这些问题纠结因为现在的硬盘分区软件,在新建分区时默认都是4096簇,除非你专门手动更改簇的大小今天要討论的是,不是簇大小对SSD的性能影响而是扇区数大小对SSD的影响,这个在SSD实际使用中更加常见因为之前在网上看到不少说法,有人说“4K(8)扇区对齐”才能正真发挥出SSD的性能有人说微软推荐的是4096扇区对齐。有人说如果使用的是win78之类的操作系统,用2048扇区对齐就可以了還有人说64位操作系统应当用4096扇区对齐,32位操作系统才用2048扇区对齐到底那种说法更有道理呢?还是用实测来说明吧

  网上对4K对齐时,選择扇区数大小的一些看法

  这款产品拥有二个接口,既可以通过SATA3(6Gbps)接口当SSD硬盘又可以通过USB接口当USB3.0移动硬盘。此次测试使用的是SATA3(6Gbps)接口

  操作系统使用的是win7 64位旗舰版。虽然现在win10已经正式发布不过对于软件的支持,还是win7更好一些相信win7系统是一时半会不会被淘汰的。

  使用DiskGenius软件进行4K对齐时需要选择扇区数。

  在默认设置下DiskGenius无法实现4K扇区对齐(注意此4K是指扇区8),最小只能实现32K对齐即起始扇区64。

一:4K(8扇区)对齐

  DiskGenius默认建立分区时占用1+62个扇区即主引导扇区+保留扇区4K对齐就要将分区起始位置建立在默认的保留扇区里要8扇区数对齐,必须设置为起始柱面0磁头0,扇区9

  使用AS SSD Benchmark软件,可以看到此时硬盘的对齐参数为4K也就是8扇区对齐。

  PCMark7軟件测试后的得分

  PCMark8软件测试后的得分。

  接下来选择1024K(2048扇区)对齐这个对齐数是最常见的,一般软件的默认对齐就是这个扇區数值。

  通过AS SSD Benchmark软件可以看到此时硬盘的对齐参数为1024K,也就是2048扇区对齐测试得分要比8扇区对齐时高一些。

  PCMark7软件测试后的得分同樣要比8扇区对齐时高一些

  PCMark8软件测试的得分,在2048扇区对齐下与8扇区对齐下是一样的不过写入速度却不同,2048扇区对齐下为143.82MB/s8扇区对齐丅为144.43MB/s,差距不是很大

  最后选择2048K(4096扇区)对齐,也是DiskGenius软件在4K对齐时可选择的最大扇区数。

  通过AS SSD Benchmark软件可以看到此时硬盘的对齐參数为2048K,也就是4096扇区对齐测试得分要比8扇区,2048扇区对齐时高不少

  后来通过多次测试,在4096扇区对齐时AS SSD Benchmark软件的得分基本上还在400左右,再没有达到500左右仅仅只有这么一次较高的得分,其它测试得分都没什么变化感觉是软件误差。

  Anvil's Storage Utilities软件测试的得分要比8扇区对齐時的分数要高,但低于2048扇区对齐时的分数

  PCMark7软件测试后的得分,也是要比8扇区对齐时的分数高一些但低于2048扇区对齐时的分数。

  PCMark8軟件测试的得分在4096扇区对齐时,要低于2048扇区对齐与8扇区对齐时的分数写入速度也低于2048扇区对齐与8扇区对齐时的分数,不过差距不是很夶

  从图表的对比不难发现,在使用win7 64操作系统时SSD使用2048扇区对齐,它的性能表现是最好的

  最后再先做一下知识普及。其实这些知识都是我在网上搜的,只是做一下汇总估计有不正确的地方,欢迎大家指出

什么是簇?  最开始从WIN98一直到WIN XP都是机械硬盘的天丅,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夶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,当時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悝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。 

  簇和扇区不是属于一个范畴簇是系统在硬盘上读写文件时的单位,是一个数据块而扇区是硬盘划分的最小单位值,就是簇(数据块)占用的地方

  簇的大小大于扇区的大小。硬盘每簇的扇区数与硬盘的总容量大小有关扇区是存储介质上可由硬件寻址的基本单位,x86系统几乎总是定义512字节的扇区大小;簇是许多文件系统格式使用的可寻址数据块簇的大小总是扇区大小的整数倍,且不同文件系统对於不同大小的卷(分区)会有不同的默认簇大小比如FAT32对于8GB以下的分区,默认簇大小为4KB对于8GB~16GB的分区,默认簇大小为16个扇区(8KB)NTFS对于夶于2GB的分区,默认簇大小为8个扇区(4KB)

  打个比方,你(系统)要在仓库(仓库可视为硬盘)里存放一些书(数据)你先把书分门別类放到一些大纸箱(簇)里,然后放进仓库纸箱的体积是根据你仓库大小来决定的,而仓库始终划分成单位为0.1m?的小格子(扇区)仓庫大了,纸箱就大些仓库小了,纸箱就小些

存储器中说的块、页、簇、扇区对应的关系是什么?

  简单的说就是块可以包含若干頁,页可以包含若干簇簇可以包含若干扇区。这里“若干”一般是二的方次例如:一簇等于128扇区,一页等于64簇一块等于4页,那么一塊就等于4x64x128扇区

  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闪存存储單元 这种硬盘的扇区是4K,这就是4K的由来! 

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。 但昰到了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,泹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 

  这样问題就来了,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の间的磁盘扇区 

  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。

  而且这样排列呮要到了那个能被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! 

  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扇區”。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計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"的硬盤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。

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1别让SSD成半吊子 4K对齐很关键

    随着价格下降而热销起来现在装机好像不用上一个总觉得少了点什么,从物理结构上SSD与机械硬盘存在很大不同对于初级用户而言,买来SSD从安裝到使用环节与HDD都有较大差异所以自然要注意的地方也不同。


别让SSD成半吊子!你真的4K对齐了吗

    到现在为止,安装系统依旧是难住众多初级用户的高墙从引导到安装为什么多出100MB或者350MB的空间?为什么一下分成了4个区每个区都那么小等种种问题迎面而来。笔者今天就系统咹装上很多用户所遇到的4K对齐问题做一个详细的解释和教程

    其实笔者认为4K分区对齐的知识点普及力度并不大,机械硬盘自从有了SmartAlign格式化技术后对齐问题的严重性也降低了很多,用户在购买使用时根本不会注意这个问题但自从SSD普及开始,4K对齐问题的严重性也在再次提升那么首先我们就要明白4K对齐的原理是什么。

        我们知道机械硬盘的读写操作一直是以扇区为单位以前每个扇区的尺寸都是512字节,直到近姩来大容量的机械硬盘的扇区尺寸提高至4096字节(我们所说的4KB),而电脑文件系统(FAT、NTFS等)一直都习惯以512字节的扇区单位来操作硬盘。

    洏SSD的读写操作不同机械硬盘SSD读写的最小单位叫“页”(常见尺寸为4KB,实际视具体颗粒而定)闪存颗粒不允许像机械硬盘一样覆盖写入。因此在有数据的地方要写入新数据就需要先进行擦除操作,而擦除的最小单位是块(每个块都由很多个页组成)

    传统的分区偏移尺寸一矗是从63扇区(63X512B=31.5KB)开始,那么就会造成用户的第一个数据的前4KB会存放在系统"逻辑扇区"的31.5KB~35.5KB间这样持续下去 会造成后面所有的数据都会卡在2个粅理扇区(page)容量之间,我们知道扇区(page)为磁盘写入的最小单位如果卡在2个扇区(page)之间,每次的写入操作在SSD上就都变成了读-擦-写操作造成性能嘚下降。

    简单来说写入一个4KB的数据实际运行时会有两次写入操作,4K对齐就让是操作系统的最小分配单元和闪存的一个页对应起来这样操作系统写入一个4KB的数据,一次就能完成

3性能差25% 4K对齐好处多


注意左上角容量上方的绿字项目K - BAD为未对齐

    有一定基础的用户能够了解,分区對齐问题主要影响的就是硬盘的4K存取速度这也是多线程传输优势的表现之一。在正常的对其情况下4K读取速度在合理的差值内,但如果鈈对齐从上图我们能够看到整体读取以及4K写入弱势十分明显。

    我们都知道SSD的性能好不好就是看读写速度够不够快4K对齐则能够帮助SSD发挥朂高性能,让用户能够完全体验到SSD的快捷

4如何验证4K是否对齐

    如何进行4K对齐呢?首先我们需要知道怎样验证分区是否4K对齐了用户可以使鼡AS  Bencnmark工具。如下图看到红色方框内“1024K - OK”,即代表该分区已经4K对齐需要说明的是,不管红色方框位置前面的数字多少只要显示“OK”都代表已经4K对齐。

  重新分区后如果4K没对齐,得到的结果如下图所示方框中“BAD”即代表没有4K对齐。

5两种情况进行4K对齐 

两种情况进行4K对齊 

   第一种情况便是使用系统自带工具进行分区在Windows7/8/10系统安装时,使用系统自带工具进行分区那么其格式化后的分区默认就会是“4K对齊”的分区,用户无需再做任何设置了Windows7/8/10的安装程序,在安装前选择格式化器也是默认“4K对齐”的。

系统安装即可简单划分加对齐

    第二種情况就是已经安装了系统但不愿重做系统了其实这种情况来实现4K对齐的方法也很简单,我们只需要通过第三方也可以轻松对齐


DG快速汾区软件,解决系统后对齐问题

    安装后进入软件,选择盘符后点击软件上方的快速分区我们能够看到和上图的画面,在画面的右侧下方点击对齐扇区的整数倍则可以实现对齐,同时也能够快速将

    4K对齐操作起来很简单,但是却对固态硬盘的发挥有着至关重要的作用所以赶快检查一下你的有没有4K对齐,别让你的固态硬盘成为半吊子

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    2.0支持)可以查看分区是否4K对齐(洳果有XXXX K-OK字样则说明该分区已经对齐如果是XXXX K-BAD字样则说明该分区没有对齐;要求所有分区对齐才是真的对齐。)

    如果没有4K对齐会有什么影響?

    对于需要对齐的硬盘或是SSD固态硬盘在没有4K对齐最显著的影响是硬盘的读写速度极度低下,而且SSD固态硬盘的使用寿命会减段所以此類硬盘必须4K对齐。
    对于机械硬盘来说4K对齐对硬盘的读写速度会有明显的提升而且4K不对齐的硬盘变成4K对齐还是需要那么一点点技术和承担尐许数据丢失风险的。所以对于普通机械硬盘用户来说受限于4K的读取性能,4K是否对齐也并不是那么重要

    如何进行硬盘4K对齐?

    即在当前系统下借助(PS:此软件需注册)进行硬盘4K无损对齐不需要重新格式化磁盘、重新分区,避免重装系统

    二、有损4K对齐。即在重装系统之湔对硬盘进行重新分区(注意备份数据)
    在安装Windows 7及以上系统时,可以借助系统自带分区进行格式化那么其格式化后的分区默认就会是4K對齐的分区,用户无需再做任何设置了

    如果安装Windows XP,可以借助磁盘分区与―― (PS:一般的PE都会有的)在删除所有分区后对硬盘进行重新分区分区时注意勾选“对齐到下列扇区数的整数倍”,然后将扇区数选为“4096”(DiskGenius的“扇区数”是指“扇区字节数”就必须使用4096才能对齐),另外也有选“2048”的(说法1、Windows 7自带分区默认是2048;)最后还有说选“8”的(传统硬盘的每个扇区固定是512字节,现在所有的先进格式化硬盘扇区字节数都是4096,即“4K扇区”,因此只要是8就能实现4K对齐而这里选2086则为1M对齐,选4096则为2M对齐)

    系统盘,小文件比较多选8更加利于尛文件快速读取;其它盘,优先选2048如果如果只放高清电影之类大文件也可选4096(扇区数越小,更加利于小文件读取和写入)

    所有分区,扇区数优先选4096喜欢选2048也可以(由于固态硬盘寻址非常快,建议选4096更加好发挥性能)!

    Ghost 11.5之前的版本会导致即使原有分区是对齐的Ghost后不对齐;11.5及之后版本只要镜像创建于对齐的分区,恢复后也是对齐的如果你不清楚你所使用Ghost的版本请最好不要使用。

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