SSD固态硬盘4K对齐详解什么是簇?最开始从Win98开始

我经常在互联网上看到一些有关固态硬盘4K对齐的咨询文章，询问我手中的SSD是否对齐，那么4K对齐是什么意思？实际上，要了解固态驱动器的4K对齐方式，您必须首先了解以下知识。

SSD固态驱动器4K对齐的详细说明

什么是集群？

从Win98到Win XP时代，它是传统机械硬盘（HDD）的世界，容量和性能相对有限。此外，大多数机械硬盘驱动器的默认扇区为512K。分区时，有一个称为物理存储单元的东西，通常称为集群。您可以在分区时指定此大小。该群集不是硬盘的物理结构，而是使用方法。

这个集群非常有趣。群集只能容纳一个文件，但是群集可以包含多个扇区。小型集群当时很受欢迎，因为它们不会“浪费”磁盘。

例如，如果我的群集为10K，文件为25K，则需要保存此文件以占用3个群集；那么如果集群是5K，那么我想保存数据并需要使用5个磁盘扇区单位，看来磁盘利用率更高。

在这种情况下，群集是否尽可能小？没有！因为群集是磁盘上最小的管理存储单元，所以如果文件读取4个单位和400个单位，那么您认为哪个更快？ ？而且，目前，大容量硬盘并不在乎几个K，集群也不必太小。

什么是4K？

大多数机械硬盘驱动器默认情况下使用512字节扇区，并使用DRAM作为存储介质。机械硬盘驱动器（无论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，这是4K的起源！

因为Win98和Win xp主要使用FAT格式。该格式与32位和16位磁盘格式兼容，因此大多数朋友都将其用作系统磁盘。

但是在Vista时代，不再需要16位DOS，因此采用纯32位NTFS格式，并且NTFS格式也已升级到第五代。

实际上，XP时代有NTFS。尽管此格式具有更高的性能和更高的安全性，但兼容性较差，因此尚未用作系统分区，而通常用作存储分区。 NTFS格式具有一个功能，那就是启动群集的位置！

NTFS分区的起始位置不是从0开始，而是从LBA63（它是开始存储的第63个扇区）开始。 NFTS认为默认情况下该扇区的大小为512字节，而不是智能地调整为第63个扇区。这就是问题所在，63个扇区×512字节= 31.5K，即磁盘的前31.5K无法使用。

即使使用机械硬盘驱动器，也要使用固态驱动器存储第一个字，它也需要占用31.5K-35.5K之间的磁盘扇区。最压倒的事情是这样安排。每次达到扇区的4K位置时，都会导致一个数据存储两个扇区。通过这种安排，即使只写一个字，只要可以被4K整除的位置被2个扇区100％占据即可。

无论是MLC还是SLC，固态驱动器都有读写时间，这极大地损害了性能和使用寿命。而且，读数的数量增加了。此时，无论集群有多大，都会浪费性能和空间。因此，这个问题称为4K！

4K对齐是什么意思？

对硬盘进行分区时，会有一个称为物理存储单元的东西，通常称为集群。您可以在分区时指定此大小。该群集不是硬盘的物理结构，而是使用方法。随着时代的发展，硬盘容量不断扩大，使得先前定义的每个扇区512字节不再那么合理，因此每个扇区512字节更改为每个扇区4096字节，即“ 4K扇区”现在经常说。

由于NTFS已成为标准的硬盘文件系统，所以文件系统的默认分配单元大小（群集）也为4096字节。为了使群集与扇区相对应，即使物理硬盘分区与计算机使用的逻辑分区对齐，为了确保硬盘读写效率，因此存在“ 4K对齐”的概念。

传统硬盘驱动器的每个扇区固定为512字节。对于新的标准“ 4K扇区”硬盘驱动器，硬盘驱动器制造商还将该扇区模拟为512B扇区，以确保与操作系统的兼容性。 4K扇区和4K群集可能会错位。因此，有必要使用“ 4K对齐”方法将硬盘模拟扇区对齐为“ 4k扇区”。 “ 4K对齐”是将硬盘扇区对齐为8个模拟扇区的整数倍，即512B * 8 = 4096B，而4096字节为4K。因此，只要是8的倍数，它就是4K对齐的。

4K对齐的扇区数是多少？ （DiskGenius是否选择8、2048或4096？）

在Vista时代，NTFS规范已达到第六代。 NTFS格式的起始群集的扇区位置是2M，即2048K。毫无疑问，这不会造成浪费，因为它可以被4K整除。

在win7时代，NTFS格式起始群集的扇区位置是1M，即1024K，无疑可以被4K整除，因此没有浪费。这种情况称为4K对齐。

4K = 4096字节。一般扇区大小为512字节，4096/512 = 8个扇区。因此，如果需要4K对齐，只需选择8个扇区。当然，任何数量为8的整数倍的扇区都可以满足4K对齐要求。 （如果选择8，则显示在ParagonAlignmentTool中未对齐，但在AS SSD Benchmark中显示为对齐。）

根据Win7的2048扇区对齐，它可以处理当前9％9.99％的硬盘。

Internet上也有一种说法是64位4096扇区和32位2048扇区。但是我认为无论是64位还是32位，最好使用2048个扇区。因为在win7时代，NTFS格式起始群集的扇区位置是1M，即1024K。 2048扇区可以被4K整除，因此没有浪费。此外，根据Microsoft的说法，只要可以使用1024的倍数，通常就选择2048个扇区。

当前流行的硬盘分区专家，例如DiskGenius和Partition Assistant，它们的默认4K分区是2048个扇区，即1024K。

接下来，我将以Apacer AS710 SSD为例，以显示真正的4K扇区对齐。

为便于测试，我在这里选择了Apacer AS7103.0 SSD移动硬盘。这是一个非常特殊的产品。可以通过SATA3.0（6Gbps）接口用作SSD硬盘。可以通过USB接口用作USB3.0移动硬盘。

该产品使用的USB3.0接口是USB3.0 Micro-B接口，并且该USB的主要控件是Asmedia asm1053。

为方便测试，请直接使用USB接口。

DiskGenius软件可以选择8个扇区，如下图所示。

在默认设置下，DiskGenius无法实现4K扇区对齐（请注意，4K指的是扇区8)，最小值只能实现32K对齐，即起始扇区为64。

DiskGenius默认情况下创建分区时，它占用1 + 62个扇区，即主引导扇区+保留扇区。对于4K对齐，必须在默认的保留扇区中建立分区的起始位置。

使用DiskGenius删除所有分区，然后创建新分区

对齐扇区数：8，详细参数：起始圆柱0，磁头0，扇区9，无切屑：4K对齐； AS SSD：4K-BAD

对齐扇区数：16，详细参数：起始圆柱0，磁头0，扇区17，无切屑：8K对齐； AS SSD：8K-BAD

对齐的扇区数：32，详细参数：起始圆柱0，磁头0，扇区33，无屑排屑：16K对齐； AS固态硬盘：16K-BAD

对齐扇区数：64，详细参数：起始圆柱0，磁头1，扇区2，无屑切屑：32K对齐； AS SSD：32K-BAD

对齐扇区数：128，详细参数：起始圆柱0，磁头2，扇区3，无忧芯片：64K对齐； AS SSD：64K-BAD

4K扇区对齐已完成，使用AS SSD Benchmark软件进行检查，可以看到4K对齐为4K-OK。 （提示，不要将这个值当作4K，尽管看起来更直观，4K对齐，仅显示4K-OK，但是它没有用。特别是对于诸如win7和win8的操作系统，它的意义更小。它不会增加。 SSD的性能。因此最好使用默认的1024K-OK。）

这也是无忧芯片测得的4KB扇区对齐。这意味着4K已对齐。

您为什么说鸡蛋没有用？请测量以下数据。

无论是4K-OK，32K-OK还是1024K-OK，它们的总体性能得分基本相同。由于时间问题，我们只能先进行AS SSD Benchmark软件测试。幸运的是，它更加直观。稍后再尝试其他软件。

此外，大多数Internet建议使用1024K，这是2048个扇区对齐，我相信这是有道理的。

以上是Script House编辑器带来的SSD固态驱动器4K对齐的详细内容。希望对您有所帮助。如果您有任何疑问，可以在下面的评论框中给我们留言。我们将尽力为大家解答。感谢您一直以来的支持，请继续关注Script House的后续教程和软件。

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