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磁盤(pán)分區(qū)的4K對(duì)齊問(wèn)題

發(fā)布日期:2018-05-08 10:48:46 【關(guān)閉】
摘要:磁盤(pán)分區(qū)的4K對(duì)齊問(wèn)題

1、什么是4K對(duì)齊?

4k對(duì)齊是硬盤(pán)分區(qū)中的一個(gè)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),4K對(duì)齊就是符合4K扇區(qū)定義格式化過(guò)的硬盤(pán),并且按照4K扇區(qū)的規(guī)則寫(xiě)入數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō),在給固態(tài)硬盤(pán)進(jìn)行分區(qū)的時(shí)候,一定要勾選上4K對(duì)齊,否則會(huì)影響到SSD固態(tài)硬盤(pán)的性能與壽命。

通俗的說(shuō),如果SSD不進(jìn)行4K對(duì)齊,寫(xiě)入數(shù)據(jù)的寫(xiě)入點(diǎn)正好會(huì)介于兩個(gè)4K扇區(qū)的之間,也就是說(shuō)即使是寫(xiě)入最小量的數(shù)據(jù),也會(huì)使用到兩個(gè)4K扇區(qū),這樣會(huì)造成跨區(qū)讀寫(xiě),讀寫(xiě)次數(shù)放大,從而影響磁盤(pán)性能。此外SSD的壽命也是大家比較關(guān)心的,經(jīng)常跨區(qū)讀寫(xiě)的SSD最終能用多久也可想而知了。

早期的硬盤(pán)一個(gè)扇區(qū)的大小是512個(gè)字節(jié),后來(lái)隨之磁盤(pán)容量的不斷增加和讀寫(xiě)效率提升的要求,國(guó)際硬盤(pán)協(xié)會(huì)制定了全新標(biāo)準(zhǔn),將每個(gè)扇區(qū)的大小調(diào)整為4096個(gè)字節(jié),也就是4KB,這種扇區(qū)又叫4K扇區(qū)。4K對(duì)齊指的就是對(duì)磁盤(pán)分區(qū)時(shí),讓分區(qū)的起始扇區(qū)位于某一個(gè)4K扇區(qū)的起始位置。

2、為什么會(huì)有4K不對(duì)齊?

當(dāng)硬盤(pán)扇區(qū)改成4K扇區(qū)之后,為了兼容以前的標(biāo)準(zhǔn),為了方便技術(shù)人員的固有思維,為了保證靠扇區(qū)識(shí)別的舊的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件不會(huì)出錯(cuò),廠商把一個(gè)4K扇區(qū)虛擬成8個(gè)512B扇區(qū),以便和以前的單位統(tǒng)一。這樣一來(lái),從這8個(gè)扇區(qū)中的第一個(gè)扇區(qū)開(kāi)始的分區(qū),就是4K對(duì)齊了的,從其他7個(gè)扇區(qū)開(kāi)始的分區(qū),就是4K沒(méi)有對(duì)齊的。

3、什么是簇和簇大?。?/strong>

windows為了提高數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速度,對(duì)分區(qū)空間進(jìn)行了按簇劃分,對(duì)于大于2GB的NTFS格式的分區(qū)來(lái)說(shuō),windows默認(rèn)的簇大小是4096字節(jié),也就是以4KB作為一個(gè)單位,所有的文件都是對(duì)簇獨(dú)占的,比如說(shuō)一個(gè)10KB的文件,放在簇大小為4K的分區(qū)里,就會(huì)占掉3個(gè)簇,所以實(shí)際占用空間為12KB,如果一個(gè)文件夾里有100個(gè)10KB的文件,他們的實(shí)際大小是1000KB,但是占用空間卻是1200KB。但是如果把這些文件放到簇大小為8K的分區(qū)里,每個(gè)10KB的文件就會(huì)占用2個(gè)簇,也就是16KB,100個(gè)文件實(shí)際大小仍是1000KB,但占用空間卻是1600KB。

4、簇大小有什么影響?

通過(guò)上一問(wèn),我們已經(jīng)看出,簇大小較小時(shí)空間利用率較高,較大時(shí)會(huì)浪費(fèi)更多空間,那么為什么不把簇分的更小一些呢?這是因?yàn)閣indows在讀取數(shù)據(jù)時(shí)是以簇為單位進(jìn)行檢索的,識(shí)別到空白的簇會(huì)直接跳過(guò),如果簇大小為8K,識(shí)別1MB就是128個(gè)簇,如果簇大小為4K,同樣識(shí)別1MB就是256個(gè)簇,如此一來(lái)就會(huì)在空白的簇上浪費(fèi)掉更多的時(shí)間。也就是說(shuō),簇越小,空間利用率越高,但讀取速度也就越慢;反之,簇越大,空間利用率就越低,但讀取速度也就越快。NTFS大分區(qū)的windows默認(rèn)的簇大小一般是4KB。

5、簇大小和4K對(duì)齊有什么關(guān)系?

windows讀寫(xiě)是按簇,磁盤(pán)讀寫(xiě)則是按扇區(qū),如果一個(gè)分區(qū)的起始扇區(qū)為一個(gè)4K扇區(qū)的第2個(gè)虛擬扇區(qū),也就是4K沒(méi)有對(duì)齊,那么對(duì)于簇大小為4K的分區(qū),每一個(gè)簇都會(huì)被割裂在兩個(gè)不同的4K扇區(qū)里,那么當(dāng)windows操作一個(gè)完整的4K簇的文件時(shí),磁頭就要對(duì)兩個(gè)4K扇區(qū)進(jìn)行操作,當(dāng)存在大量4K左右小文件的時(shí)候,操作速度就會(huì)較低。而正確的4K對(duì)齊就會(huì)提升讀寫(xiě)速度,尤其是小文件的讀寫(xiě)速度。

6、固態(tài)硬盤(pán)為什么要4K對(duì)齊?

上面我們說(shuō)了機(jī)械硬盤(pán)的4K對(duì)齊原理,那么固態(tài)硬盤(pán)眾所周知并無(wú)扇區(qū)的概念,為什么也要4K對(duì)齊呢?因?yàn)楣虘B(tài)硬盤(pán)所使用的NAND顆粒的最小單位是頁(yè),頁(yè)的大小一般也是4KB,所以固態(tài)硬盤(pán)的頁(yè),等同于機(jī)械硬盤(pán)的扇區(qū)。而且由于閃存顆粒的特性所致,4K對(duì)齊對(duì)其速度影響遠(yuǎn)大于機(jī)械硬盤(pán),所以對(duì)于固態(tài)硬盤(pán),我們更應(yīng)該進(jìn)行4K對(duì)齊。

7、XP系統(tǒng)進(jìn)行4K對(duì)齊速度會(huì)有提升嗎?

XP誕生的年代,尚未有4K扇區(qū)的概念,但是目前很多新硬盤(pán)包括固態(tài)硬盤(pán)也仍在使用XP系統(tǒng),這類(lèi)硬盤(pán)如果進(jìn)行4K對(duì)齊后安裝XP系統(tǒng),速度也會(huì)有相應(yīng)提升。

8、XP進(jìn)行4K對(duì)齊之后系統(tǒng)無(wú)法引導(dǎo)怎么辦?

很多人都遇到過(guò)在對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行4K對(duì)齊后安裝XP系統(tǒng)出現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)法引導(dǎo),表現(xiàn)為提示找不到啟動(dòng)設(shè)備、引導(dǎo)階段顯示一個(gè)短橫線或小寫(xiě)字母j等等不同癥狀,一般出現(xiàn)在配置較老的電腦上。針對(duì)這種情況,本人建議,2010年以前的硬盤(pán)可以不用進(jìn)行4K對(duì)齊,那時(shí)候的硬盤(pán)基本上沒(méi)有4K大扇區(qū),對(duì)齊沒(méi)有實(shí)際意義。2010年以后的硬盤(pán),如果安裝在較早的主板(AM3/775及以前的平臺(tái))上,有很大幾率出現(xiàn)這種問(wèn)題,可以嘗試修復(fù)分區(qū)表和系統(tǒng)引導(dǎo),如果仍不能奏效,可以退而求其次,將系統(tǒng)分區(qū)以外的其他分區(qū)進(jìn)行4K對(duì)齊,而系統(tǒng)分區(qū)則只好放棄4K對(duì)齊。

9、U盤(pán)、存儲(chǔ)卡要不要進(jìn)行4K對(duì)齊?

U盤(pán)、存儲(chǔ)卡和固態(tài)硬盤(pán)一樣應(yīng)用閃存顆粒的,所以除了早期的一些小頁(yè)顆粒產(chǎn)品外,U盤(pán)、存儲(chǔ)卡進(jìn)行4K對(duì)齊也會(huì)有不錯(cuò)的效果。

10、4K對(duì)齊選多少合適?

4K對(duì)齊是指對(duì)齊分區(qū)起始點(diǎn)到4K扇區(qū),而一個(gè)4K扇區(qū)的大小是8個(gè)虛擬扇區(qū)(512B*8),所以,只要對(duì)齊到8個(gè)扇區(qū)的整倍數(shù),都屬于4K對(duì)齊,目前常見(jiàn)的對(duì)齊值有8扇區(qū)、2048扇區(qū)、4096扇區(qū)等,其中8扇區(qū)(4KB)是4K對(duì)齊的最小單位,2048扇區(qū)(1MB)是win7系統(tǒng)自帶的分區(qū)工具的默認(rèn)值,而win10系統(tǒng)自帶的分區(qū)工具默認(rèn)的對(duì)齊值則是4096扇區(qū)(2MB)。

有人誤認(rèn)為4K對(duì)齊是指的對(duì)齊到4K個(gè)扇區(qū),這是不對(duì)的,所以我們也沒(méi)有必要非得選擇4096扇區(qū),最好按照windows默認(rèn)的對(duì)齊值,即win7選2048扇區(qū),win10選4096扇區(qū)。似乎有人測(cè)試過(guò),win7系統(tǒng)下,對(duì)齊到2048扇區(qū)效果最好,本人并未實(shí)測(cè),只是建議。至于XP系統(tǒng),如果需要對(duì)齊的話,根據(jù)本人經(jīng)驗(yàn),可以嘗試對(duì)齊到2048扇區(qū)或者8扇區(qū)。

11、常用4K對(duì)齊分區(qū)工具

Paragon Alignment Tool;

DiskGenius;

傲梅分區(qū)助手

以上工具請(qǐng)自行上網(wǎng)下載。



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