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新科网 2023-12-20 09:13 星期三 46 12/20

4K对齐是什么?

那么究竟什么是叫做“4K对齐”呢?

4K对齐相关联的是一个叫做“高级格式化”的分区技术。“高级格式化”是国际硬盘设备与材料协会为新型数据结构格式所采用的名称。

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,所以就有了“4K对齐”的概念。

SSD为什么需要4K对齐?

固态硬盘SSD的核心是NAND Flash闪存芯片,其寿命主要有闪存芯片的擦除读写次数决定的,出厂之后,这个读写次数是一定的,那么我们要做的就是优化算法,尽量减少读写次数。

4K对齐就是减少固态硬盘读写次数的有效方法

4K对齐之后好处多多,原理比较复杂,打个比方:

SSD就好比一个大仓库,里面由很多小“房间”组成,每个房间的容量都是一样的(4KB的倍数)。每个房间放入货物(文件)的次数是有限制的(10万次)并且每个房间只能放一种货物。

货物的放入和拿出是由管理员(操作系统)来协调解决的。但是无论货物有多大,管理员都会把这些货物分成好多块放入房间。每块的大小都是一样的(XP系统是0.5KB,win7可以自己定)

没有对齐的仓库,最开始的一个房间被管理员占用了一点的,因此很多文件可能同时占用了两个房间。如果要把货物搬出去就相当于两个房间各使用了一次(寿命)。

对齐过后的仓库,货物分成小块的大小和房间大小一样,放进去非常方便,效率大大提高,提高了房间的使用率。

这里是通俗点描述一下,会和SSD实际工作原理会有小小的偏差。

同时大家也可以看出为什么在固态硬盘SSD上推荐使用win7系统,而不使用XP。XP每次放入0.5KB,效率比较低,发挥不了SSD的优势。但是win7系统则不同,ssd的最小单元是多少(现在4kb比较多)。因此4k对齐实际上也可能是8k对齐,16k对齐……

win7可以把货物分成的快调成和最小单元大小相同,优势显而易见,同时win7还可以告诉SSD,那些房间是空的可以用,那些房间不可以用,这样就少走了不少弯路。

如何查询SSD是否4K对齐

方法有二:

其一,利用window自带CMD:

1. 使用快捷键Win+R或点击”开始”–>”运行”,

2. 进入CMD界面,输入“fsutil fsinfo ntfsinfo c:”,

从上图可以看到每个扇区的字节数为512B,每个簇字节数为4096B。

其二,利用软件AS SSD Benchmark查看是否4K对齐。

可以看到“31K-BAD”,说明没有4K对齐。

如何实现4K对齐

1. 对于新的,未经分区的SSD,可以借助Disk Genius软件来实现4K对齐。

我们可以利用Disk Genius软件直接建立分区。如果你一块硬盘分了多个区,那么每建一个分区,都要按照下面的方法操作一次!否则就会出现第一个分区对齐了,但是其它分区没对齐的现象。

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2. 如果已经分区了,可以利用软件paragon alignment tool实现无损4K对齐。

下面是软件自己检测硬盘

绿色的硬盘表示已经4k对齐,黄色没有4K对齐的硬盘

对齐开始前要进行一下设置,如下图

然后paragon alignment tool软件就会进行全自动对齐

等它自动完成,它完全之后需要重启电脑转移数据,数据越多,硬盘越大,需要的时间越多,请耐心等待。

验证4K对齐的功效

从对比的图可以看到,4K对齐之后,4K读写的速度得到大幅的提升,得分从301直接提升到836.

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