網上經常能看到一些有關固態(tài)硬盤4K對齊的咨詢帖，詢問自己手里的SSD是否對齊，那么，4k對齊是什么意思？其實呢，要對固態(tài)硬盤4K對齊有所了解，就得先了解下面的這些知識。

 SSD固態(tài)硬盤4K對齊詳解

什么是簇?

最開始從Win98一直到Win XP時代，都是傳統(tǒng)的機械硬盤（HDD）的天下，容量與性能相對有限。而且絕大多數機械硬盤默認扇區(qū)都是512K大小。分區(qū)的時候有一個東西叫做物理存儲單元，俗稱簇。分區(qū)的時候可以指定這個大小。這個簇不是硬盤的物理結構，而是使用方法。

這個簇很有意思，一個簇只能容納一個文件，但是一個簇可以包含多個扇區(qū)，當時流行小簇，因為小簇不“浪費”磁盤。

打個比方，比如我的簇是10K，文件是25K，我需要保存這個文件需要占用3個簇;那如果簇是5K，那么我想保存該數據，需要使用5個磁盤扇區(qū)單元，顯得磁盤利用率更高。

那這么看來，是不是簇越小越好呢?不是!因為一個簇是一個磁盤最小的管理存儲單元，如果一個文件讀了4個單元和400個單元，你覺得哪個更快呢?而且目前大容量硬盤已經不在乎那幾K了，簇這個東西沒必要太小。

什么是4K?

絕大多數的機械硬盤默認是512字節(jié)的扇區(qū)，采用的是DRAM作為存儲介質，而機械硬盤，無論是SLC顆粒還是MLC顆粒，都屬于NAND閃存存儲單元。這種硬盤的扇區(qū)是4K，這就是4K的由來!

由于Win98和Win xp大多數采用FAT格式。這種格式具備32位、16位磁盤格式相互兼容所以被大多數朋友采納作為系統(tǒng)盤。

但是到了Vista時代，已經不需要16位的DOS了，所以全部采用了純32位的NTFS格式，NTFS格式也升級到了第五代。

其實XP時代就有NTFS，雖然這種格式性能更高更安全，但是兼容性差，所以一直不作為系統(tǒng)分區(qū)，一般作為存儲分區(qū)。而NTFS格式有一個特性，那就是起始簇的位置!

NTFS分區(qū)起始位置不是從0開始，而是從LBA63開始，就是第六十三個扇區(qū)開始開始存儲。并且NFTS默認認為扇區(qū)是512字節(jié)大小，而不是智能調節(jié)到第六十三個扇區(qū)。這樣問題就來了，63個扇區(qū)×512字節(jié)=31.5K，也就是說，磁盤的前31.5K是不能被使用的。

使用機械硬盤就算了，使用固態(tài)硬盤，存儲第一個字，也需要占用31.5K-35.5K之間的磁盤扇區(qū)。最過分的是這樣子排列下去，恰好每到一個扇區(qū)的4K位置，就會造成一個數據存2個扇區(qū)的情況。而且這樣排列，只要到了那個能被4K整除的位置就100%占用了2個扇區(qū)，哪怕只寫一個字。

固態(tài)硬盤無論是MLC還是SLC，都是有寫入讀取次數的，這樣極大的損傷了性能和壽命。而且，增加了讀取次數。這個時候無論簇是多大，都會造成性能和空間的浪費。所以這個問題就叫做4K!

4K對齊是什么意思?

硬盤分區(qū)的時候有一個東西叫做物理存儲單元，俗稱簇。分區(qū)的時候可以指定這個大小。這個簇不是硬盤的物理結構，而是使用方法。隨著時代發(fā)展，硬盤容量不斷擴展，使得之前定義的每個扇區(qū)512字節(jié)不再是那么的合理，于是將每個扇區(qū)512字節(jié)改為每個扇區(qū)4096 個字節(jié)，也就是現在常說的“4K扇區(qū)”。

隨著NTFS成為了標準的硬盤文件系統(tǒng)，其文件系統(tǒng)的默認分配單元大小(簇)也是4096字節(jié)，為了使簇與扇區(qū)相對應，即使物理硬盤分區(qū)與計算機使用的邏輯分區(qū)對齊，保證硬盤讀寫效率，所以，有了“4K對齊”的概念。

傳統(tǒng)硬盤的每個扇區(qū)固定是512字節(jié)，新標準的"4K扇區(qū)"的硬盤，硬盤廠商為了保證與操作系統(tǒng)兼容性，也將扇區(qū)模擬成512B扇區(qū)，這時就會有4K扇區(qū)和4K簇不對齊的情況發(fā)生。所以就要用“4K對齊"的方式，將硬盤模擬扇區(qū)對齊成“4k扇區(qū)”。“4K對齊”就是將硬盤扇區(qū)對齊到8的整數倍個模擬扇區(qū)，即512B*8=4096B，4096字節(jié)即是4K。所以只要是8的倍數都是4K對齊了。

4K對齊選扇區(qū)數多少適合? (DiskGenius扇區(qū)數是選8、2048還是4096?)

到了Vista時代,NTFS規(guī)范已經到了第六代，NTFS格式的起始簇的扇區(qū)位置是2M，就是2048K位置，這樣無疑是不會造成浪費的，因為可以被4K整除。

到了win7的時代，NTFS格式起始簇的扇區(qū)位置是1M，就是1024K的位置，無疑也是可以被4K整除的，不會浪費。這個情況叫做4K對齊。

4K=4096字節(jié)。一般扇區(qū)大小是512字節(jié)，4096/512=8扇區(qū)。所以如果要求4K對齊的話，選8個扇區(qū)就可以了。當然，任何8的整數倍的扇區(qū)個數都滿足4K對齊的要求。(如果選8，在ParagonAlignmentTool中顯示是不對齊的，但在AS SSD Benchmark中是顯示對齊。)

按Win7的2048扇區(qū)對齊足可以應付當前99.99%的硬盤。

網上還有一種說法是64位4096扇區(qū)，32位2048扇區(qū)。但我覺得不論是64位還是32位，一律用2048扇區(qū)會更好一些。因為win7時代，NTFS格式起始簇的扇區(qū)位置是1M，就是1024K的位置，2048扇區(qū)，可以被4K整除的，不會浪費。另外按微軟的說法，只要1024的倍數都可以，所以一般選2048扇區(qū)即可。

目前流行的硬盤分區(qū)專業(yè)，如DiskGenius，分區(qū)助手，它們默認的4K分區(qū)都是2048扇區(qū)，也就是1024K。

下面我就以宇瞻AS710 SSD硬盤為例，展示一下真正的4K扇區(qū)對齊。

為了做測試方便，我這里選用的是宇瞻AS710 3.0 SSD移動硬盤，它是一款很特別的產品，既可以通過SATA3.0(6Gbps)接口當SSD硬盤用，又可以通過USB接口當USB3.0移動硬盤用。

產品使用的USB3.0接口為USB 3.0 Micro-B型接口，USB的主控為祥碩Asmedia asm1053。

這里為測試方便，直接使用USB接口。

DiskGenius軟件可以選擇8扇區(qū)，如下圖所示。

在默認設置下，DiskGenius無法實現4K扇區(qū)對齊(注意此4K是指扇區(qū)8)，最小只能實現32K對齊，即起始扇區(qū)64。

DiskGenius默認建立分區(qū)時,占用1+62個扇區(qū),即主引導扇區(qū)+保留扇區(qū)。4K對齊,就要將分區(qū)起始位置建立在默認的保留扇區(qū)里。

使用DiskGenius刪除所有分區(qū),然后建立新分區(qū)

對齊扇區(qū)數:8,詳細參數:起始柱面0,磁頭0,扇區(qū)9, 芯片無憂:4K對齊;AS SSD:4K-BAD

對齊扇區(qū)數:16,詳細參數:起始柱面0,磁頭0,扇區(qū)17, 芯片無憂:8K對齊;AS SSD:8K-BAD

對齊扇區(qū)數:32,詳細參數:起始柱面0,磁頭0,扇區(qū)33, 芯片無憂:16K對齊;AS SSD:16K-BAD

對齊扇區(qū)數:64,詳細參數:起始柱面0,磁頭1,扇區(qū)2, 芯片無憂:32K對齊;AS SSD:32K-BAD

對齊扇區(qū)數:128,詳細參數:起始柱面0,磁頭2,扇區(qū)3, 芯片無憂:64K對齊;AS SSD:64K-BAD

4K扇區(qū)對齊完成，使用AS SSD Benchmark軟件檢查，可以看到4k對齊為4K-OK。(提示，不要追求這個數值為4K，雖然好像看起來更加直觀，4K對齊，剛好顯示4K-OK，但這并沒有什么用。尤其是對于win7，win8這類操作系統(tǒng)，就更沒有什么意義，更不會增加SSD的性能。所以最好還是按默認1024K-OK為最佳。)

芯片無憂軟件測出的，也是4KB扇區(qū)對齊。也就是說4K已對齊。

為什么說沒有什么卵用呢?請下面的實測數據。

不論是4K-OK，32K-OK，還是1024K-OK，它們的整體性能得分，基本上是一樣的，因時間問題，只能先做AS SSD Benchmark這款軟件的測試，還好它更加直觀一些。稍后再試試其它軟件的。

另外網上多數推薦1024K也就是2048扇區(qū)對齊，相信還是有它的道理的。

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