4K對齊

概念

4K對齊相關聯的是一個叫做“進階格式化”的分區技術。[1]首先先來瞭解一下什麼是叫做“4K 對齊”。其實“4K對齊”相關聯的是一個叫做“進階格式化”的分區技術。“進階格式化”是國際硬碟裝置與材料協會為新型資料結構格式所採用的名稱。這是主要鑒於隨著時代發展，硬碟容量不斷擴充，使得之前定義的每個扇區512位元組不再是那麼的合理，於是將每個扇區512位元組改為每個扇區4096 個位元組，也就是現在常說的“ 4K扇區”。隨著NTFS成為了標準的硬碟檔案系統，其檔案系統的預設配置單位大小（簇）也是4096位元組，為了使簇與扇區相對應，即使 物理硬碟分區與電腦使用的 邏輯分區對齊，保證硬碟讀寫效率，所以就有了“ 4K對齊”的概念。傳統硬碟的每個扇區固定是512位元組，新標準的"4K扇區"的硬碟，硬碟廠商為了保證與作業系統相容性，也將扇區類比成512B扇區，這時就會有 4K扇區和 4K簇不對齊的情況發生。所以就要用“ 4K對齊"的方式，將硬碟類比扇區對齊成“4k扇區”。 “4K對齊”就是將硬碟扇區對齊到 8或8的倍數個類比扇區的整數倍，即512B*8=4096B，4096位元組即是4K。用win7系統對硬碟分區格式化時，預設是將硬碟扇區對齊到2048個扇區的整數倍，即512B*2048=1048576B=1024KB，即1M對齊，並滿足4K對齊，該值只要是4096B的倍數就是4K對齊。其實每扇區512個位元組的定義起源於電腦發展的初期，因此在那時將硬碟容量切分成每塊512個位元組是平衡與檔案管理和儲存之間的。隨著硬碟容量已經攀升，1TB甚至更高容量硬碟的普及，再用老標準去管理現超大容量的硬碟不但顯得繁瑣，而且降低效率，因此提升單個扇區的容量就勢在必行了。後果在瞭解了“4K扇區”這個定義後，就很容易理解什麼是叫做“4K 對齊”了。所謂“4K對齊”就是符合“4K扇區”定義格式化過的硬碟，並且按照“4K 扇區”的規則寫入資料。那麼如果有“4K 對齊”一說必然就有“4K
對不齊”。為什麼會有“4K”對不齊呢?這是因為在NTFS6.x 以前的規範中，資料的寫入點正好會介於在兩個4K
扇區的之間，也就是說即使是寫入最小量的資料，也會使用到兩個4K扇區，顯然這樣對寫入速度和讀取速度都會造成很大的影響。為此對於“4K不對齊”的情況來說，一定要修改成“4K 對齊”才行，否則對於固態硬碟來說，不但會極大的降低資料寫入和讀取速度，還會造成固態硬碟不必要的寫入次數。

  

這裡如果是顯示OK的話，那麼4K就是對齊了;如果是顯示BAD那麼就表示4K沒有對齊。

對齊方法

最後再來說說如何做到“4K 對齊”。如果在Windows7下，使用系統內建工具進行分區，那麼其格式化後的分區預設就會是“4K對齊”的分區，使用者無需再做任何設定了。如果是依然在使用XP作業系統的話，那麼要做到“4K對齊”就需要依賴於第三方工具了。比如說使用“DiskGenius”這款軟體可以手動在“對齊到下列扇區的整數倍”扇區數選擇8或者以上就可以實現“4K對齊”。用DiskGenius分區軟體快速分區對齊[2]SSD分區和對齊方法：重新進入WindowsPE系統，運行DiskGenius，刪除SSD原分區，然後點擊“建立分區”。選擇“主要磁碟分區”，檔案系統類型為“NTFS”，然後點擊“詳細參數”。可以看到起始柱面，磁頭為1，扇區為1。現在將磁頭改為32，扇區改為33，注意下面的“起始扇區號”變成了2048。(此法害人，有資料的硬碟這麼改會分區出錯，PM修正的話全是壞盤。)再在左邊將“對齊到下列扇區數的整數倍”勾選，並且將“扇區數”改為“2048”，點擊“確定”。這樣C盤就分好了，將剩下的30G空間按上面的方法，選擇為“延伸磁碟分割”，“檔案系統類型”為NTFS，其它都不要動哦，直接點“確定”，擴充分區建好後，分區就完成了，都完成後點“儲存更改”，然後等著完成，這個過程就結束了。其他的分區軟體，如國產的分區助手等等，都可以類似的實現此功能。實現對齊

當然就“4K對齊”而言，並不是所有使用者都有必要糾結的。畢竟要將一塊“4K不對齊”的硬碟變成“4K對齊”還是需要那麼一點點技術和承擔少許資料丟失風險的。因此建議如果是將硬碟作為倉庫盤而非系統硬碟的話，“4K”是否對齊並不重要，同時對於普通機械硬碟使用者來說，雖然受限於4K的讀取效能，但對於寫入來說，4K對齊對於效能也有一定提升，雖然沒有固態硬碟那樣提升那麼大，但還是有的，所以對於普通機械硬碟的使用者來說，“4K”對齊也一樣重要。而如果是固態硬碟使用者的話，“4K”就一定要對齊了!

4K扇區磁碟分割後都要格式化成某個檔案系統，如ntfs，fat32，ext4等等。Windows的檔案系統儲存檔案時是按簇儲存的，而ntfs的簇大小預設是4K，而4K扇區對齊就是指硬碟的4K扇區與的4K簇一一對應。4K簇，配置單位大小：4096位元組。

不對齊的情況因為之前的系統或者分區軟體並沒有考慮這個情況，都是以512位元組扇區磁碟的第64個扇區為第一個分區的起始位置，而這個位置在4K扇區的磁碟上表現的正好是第八個扇區的最後位置，就會造成的情況：

  

如果通過系統在4號位置儲存資料的話，則需要修改1和2號位置，也就是存一個資料需要做原來的二倍工作。如果在5號位置儲存資料，而同時2號位置前半段儲存了資料，則需要先把資料搬出來，湊夠4K才能儲存在2號位置，也就是這個過程發生了“讀取-修改-寫入”三個過程，明顯費時又費事。在這個過程下讀取連續的簇是不受影響的，而當資料存放區不連續的時候也受一定的影響。