什么是4K對(duì)齊以及4K對(duì)齊的好處分享

發(fā)布時(shí)間：2012-09-26 14:25:59 作者：佚名

首先先來(lái)了解一下什么是叫做 4K 對(duì)齊。其實(shí) 4K對(duì)齊相關(guān)聯(lián)的是一個(gè)叫做高級(jí)格式化的分區(qū)技術(shù)

以下文字摘自網(wǎng)絡(luò)上不同文章，版權(quán)分別歸原作者所有

什么是”4K對(duì)齊”
　　首先先來(lái)了解一下什么是叫做“4K 對(duì)齊”。其實(shí)“4K對(duì)齊”相關(guān)聯(lián)的是一個(gè)叫做“高級(jí)格式化”的分區(qū)技術(shù)。“高級(jí)格式化”是國(guó)際硬盤設(shè)備與材料協(xié)會(huì)為新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)格式所采用的名稱。這是主要鑒于目前的硬盤容量不斷擴(kuò)展，使得之前定義的每個(gè)扇區(qū)512字節(jié)不再是那么的合理，于是將每個(gè)扇區(qū)512字節(jié)改為每個(gè)扇區(qū)4096 個(gè)字節(jié)，也就是現(xiàn)在常說(shuō)的“4K扇區(qū)”。
　　其實(shí)每扇區(qū)512個(gè)字節(jié)的定義起源于電腦發(fā)展的初期，因此在那時(shí)將硬盤容量切分成每塊512個(gè)字節(jié)是平衡與文件管理和存儲(chǔ)之間的。而現(xiàn)在主流硬盤容量已經(jīng)攀升到1TB甚至更高，再用老標(biāo)準(zhǔn)去管理現(xiàn)超大容量的硬盤不但顯得繁瑣，而且降低效率，因此提升單個(gè)扇區(qū)的容量就勢(shì)在必行了。
　　在了解了“4K扇區(qū)”這個(gè)定義后，就很容易理解什么是叫做“4K 對(duì)齊”了。所謂“4K對(duì)齊”就是符合“4K扇區(qū)”定義格式化過(guò)的硬盤，并且按照“4K 扇區(qū)”的規(guī)則寫入數(shù)據(jù)。

這里如果是顯示OK的話，那么4K就是對(duì)齊了;如果是顯示BAD那么就表示4K沒(méi)有對(duì)齊

4K不對(duì)齊，后果很嚴(yán)重
有“4K 對(duì)齊”一說(shuō)必然就有“4K 對(duì)不齊”。為什么會(huì)有“4K”對(duì)不齊呢?機(jī)械硬盤從很早前，扇區(qū)大小就被定義為512B（字節(jié)），最新的先進(jìn)格式機(jī)械盤終于把物理扇區(qū)提高到4KB(4096字節(jié))，而我們現(xiàn)在使用的SSD，page數(shù)一般為4KB，（下一代25nm的為8KB），在NTFS6.x以前的規(guī)范中，分區(qū)offset一直是從63扇區(qū)（63X512B=31.5KB）開(kāi)始，那么就會(huì)造成用戶的第一個(gè)數(shù)據(jù)的前4KB會(huì)存放在系統(tǒng)”邏輯扇區(qū)”的31.5KB~35.5KB間，這樣持續(xù)下去會(huì)造成后面所有的數(shù)據(jù)都會(huì)卡在2個(gè)物理扇區(qū)(page)容量之間，為此對(duì)于“4K不對(duì)齊”的情況來(lái)說(shuō)，一定要修改成“4K對(duì)齊”才行。我們知道扇區(qū)(page)為磁盤寫入的最小單位，如果卡在2個(gè)扇區(qū)(page)之間，寫入的時(shí)候就需要進(jìn)行讀-改寫操作（對(duì)SSD來(lái)說(shuō)讀-擦-寫），造成固態(tài)硬盤不必要的寫入次數(shù)，導(dǎo)致性能的下降，嚴(yán)重影響SSD讀寫性能及使用壽命。

但是，并不是所有的SSD不4K對(duì)齊都會(huì)對(duì)性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，這個(gè)主要還給看主控和廠家對(duì)SSD的優(yōu)化。

鎂光C300分區(qū)不對(duì)齊和對(duì)齊性能差距圖：

Barefoot主控分區(qū)不對(duì)齊和對(duì)齊的性能差距并不明顯：

如何做到4K對(duì)齊
VISTA之后的操作系統(tǒng)，NTFS為6.x，分區(qū)offset就會(huì)設(shè)置為2048扇區(qū)，這樣就不會(huì)跨2扇區(qū)(page)，也不會(huì)因?yàn)樯葏^(qū)offset沒(méi)對(duì)齊而出現(xiàn)的性能下降。
對(duì)于不喜歡用Vista,Win7,Win2008分區(qū)的朋友，要做到分區(qū)對(duì)齊就需要用某些第三方軟件了。簡(jiǎn)單點(diǎn)的就是在新硬盤上用DISKGENIUS進(jìn)行分區(qū)，然后再安裝操作系統(tǒng)。
方法是：快速分區(qū)時(shí)，勾選對(duì)齊，選2048或4096（根據(jù)物硬盤理扇區(qū)選擇）；或者在硬盤上建立新分區(qū)，起始扇區(qū)數(shù)為2048（同Win7格式化）即可，調(diào)整磁頭為32，柱面為33。
對(duì)于硬盤里已經(jīng)有數(shù)據(jù)，不想太折騰的朋友，可以使用Paragon Alignment Tool 3.0進(jìn)行無(wú)損4K對(duì)齊。

機(jī)械硬盤需要4K對(duì)齊嗎
對(duì)于SSD固態(tài)硬盤需要對(duì)齊4K，這點(diǎn)已經(jīng)成為共識(shí)了，而對(duì)于機(jī)械硬盤，很多人的想法應(yīng)該是：又不是SSD，對(duì)齊什么4K？機(jī)械硬盤是否需要對(duì)齊4K呢？下面用測(cè)試驗(yàn)證機(jī)械硬盤對(duì)齊4K是否能夠提升性能。
一般來(lái)說(shuō)，2011年之后出廠的硬盤，基本都是支持高級(jí)格式化的?；蛘咭部梢允褂蒙锨疤岬降腜aragon Alignment Tool 3.0工具來(lái)查看自己的機(jī)械硬盤是否支持高級(jí)格式化。

復(fù)制文件時(shí)，對(duì)齊4K后性能有著明顯的提高，特別是在零散小文件方面，有著接近一倍的提升，這也間接證明了對(duì)齊4K后，可以有效緩解系統(tǒng)卡頓情況發(fā)生。（下圖數(shù)值越小越好）

在固態(tài)硬盤距離大規(guī)模普及還有些時(shí)日的今天，對(duì)于占著主流的機(jī)械硬盤已經(jīng)很久沒(méi)有革命性的技術(shù)突破了，但是機(jī)械硬盤，也需要對(duì)齊4K，對(duì)硬盤性能的提升有很大的幫助，雖然4K對(duì)齊雖然性能提升不像換了固態(tài)那么明顯，但總歸還是提升了，而且不用額外花錢，何樂(lè)而不為呢？

Ghost備份恢復(fù)如何4K對(duì)齊
“4K對(duì)齊”時(shí)代，使用Ghost備份恢復(fù)，只需要記住以下幾點(diǎn)就可以了：
1、分區(qū)到GHO文件的備份無(wú)關(guān)緊要，GHO文件到分區(qū)的恢復(fù)需要目標(biāo)磁盤已經(jīng)4K對(duì)齊；
2、Ghost 11.5.1版支持整盤的備份還原offset對(duì)齊。所以磁盤到GHO或者磁盤到硬盤備份、恢復(fù)操作時(shí)，需要使用11.5.1及以上版本的Ghost，只要保證源盤4K對(duì)齊即可。
3、分區(qū)到分區(qū)的操作Xiaowo沒(méi)嘗試過(guò)，網(wǎng)上也沒(méi)看到相關(guān)文章，朋友有興趣可以自己試試。