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关于硬盘的几个小知识 什么叫4k对齐扇区数

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在网上经常能看到一些有关4K对齐的咨询帖，询问自己手里的SSD是否对齐 。要对4K对齐有所了解，就得先了解下面的这些知识 。今天就给大家分享一下什么是4K对齐？4K对齐选扇区数多少适合

关于硬盘的几个小知识 什么叫4k对齐扇区数

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关于硬盘的几个小知识 什么叫4k对齐扇区数

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什么是簇?
最开始从WIN98一直到WIN XP，都是机械硬盘的天下，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大小 。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，当时流行小簇，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理存储单元，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 。
什么是4K?
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闪存存储单元 。
这种硬盘的扇区是4K，这就是4K的由来!
由于win98和win 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 。
但是到了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，但是兼容性差，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 。
这样问题就来了，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之间的磁盘扇区 。
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，只要到了那个能被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!
什么是4K对齐?
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，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\”的硬盘，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 。
4K对齐选扇区数多少适合? (DiskGenius扇区数是选8、2048还是4096?)
到了Vista时代,NTFS规范已经到了第六代，NTFS格式的起始簇的扇区位置是2M，就是2048K位置，这样无疑是不会造成浪费的，因为可以被4K整除 。
到了win7的时代，NTFS格式起始簇的扇区位置是1M，就是1024K的位置，无疑也是可以被4K整除的，不会浪费 。这个情况叫做4K对齐 。
4K=4096字节 。一般扇区大小是512字节，4096/512=8扇区 。所以如果要求4K对齐的话，选8个扇区就可以了 。当然，任何8的整数倍的扇区个数都满足4K对齐的要求 。(如果选8，在ParagonAlignmentTool中显示是不对齐的，但在AS SSD Benchmark中是显示对齐 。)

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