随着固态硬盘的普及,越来越多的人开始接触到4K对齐这个概念,最近有网友问我:什么是4K对齐呢?为什么网上总有人说固态硬盘分区要记得4K对齐呢?今天,学叔就和你们一起聊一聊哪些是4K对齐以及它的用处!
分区工具
1、什么是4K对齐?
早期的硬碟一个磁道的大小是512个字节,后来急剧c盘容量的不断降低和读写效率提高的要求,国际硬碟商会制订了全新标准,将每位磁道的大小调整为4096个字节,也就是4KB,这种磁道又叫4K磁道。4K对齐指的就是对磁盘分区时,让分区的起始磁道坐落某一个4K磁道的起始位置。
2、为什么会有4K不对齐?
当硬碟磁道改成4K磁道以后,为了兼容曾经的标准,为了便捷技术人员的固有思维,为了保证靠磁道辨识的旧的操作系统和应用软件不会出错,厂商把一个4K磁道虚拟成8个512B磁道,以便和先前的单位统一。这样一来,从这8个磁道中的第一个磁道开始的分区,就是4K对齐了的,从其他7个磁道开始的分区,就是4K没有对齐的。
3、什么是簇和簇大小?
windows为了增强数据读写速率,对分区空间进行了按簇界定,对于小于2GB的NTFS格式的分区来说,windows默认的簇大小是4096字节,也就是以4KB作为一个单位,所有的文件都是对簇独占的,比如说一个10KB的文件,放在簇大小为4K的分区里,就会占掉3个簇,所以实际占用空间为12KB,如果一个文件夹里有100个10KB的文件,他们的实际大小是1000KB,但是占用空间却是1200KB。但是假如把这种文件放在簇大小为8K的分区里,每个10KB的文件才会占用2个簇,也就是16KB,100个文件实际大小仍是1000KB,但占用空间却是1600KB。
4K 对齐
4、簇大小有哪些影响?
通过上一问,我们早已看出,簇大小较小时空间利用率较高,较大时会浪费更多空间,那么为何不把簇分的更小一些呢?这是因为windows在读取数据时是以簇为单位进行检索的,识别到空白的簇会直接跳过,如果簇大小为8K,识别1MB就是128个簇,如果簇大小为4K,同样辨识1MB就是256个簇,如此一来都会在空白的簇上浪费掉更多的时间。也就是说,簇越小,空间利用率越高,但读取速率也就越慢;反之,簇越大,空间利用率就越低,但读取速率也就越快。NTFS大分区的windows默认的簇大小通常是4KB。
5、簇大小和4K对齐有哪些关系?
windows读写是按簇,磁盘读写则是按磁道,如果一个分区的起始磁道为一个4K磁道的第2个虚拟磁道,也就是4K没有对齐,那么对于簇大小为4K的分区,每一个簇就会被割裂在两个不同的4K磁道里,那么当windows操作一个完整的4K簇的文件时,磁头就要对两个4K磁道进行操作,当存在大量4K左右小文件的时侯,操作速率都会较低。而正确的4K对齐都会提高读写速率,尤其是小文件的读写速率。
6、固态硬盘为何要4K对齐?
上面我们说了机械硬盘的4K对齐原理,那么固态硬盘众所周知并无磁道的概念,为什么也要4K对齐呢?因为固态硬盘所使用的NAND颗粒的最小单位是页,页的大小通常也是4KB,所以固态硬盘的页,等同于机械硬盘的磁道。而且因为闪存颗粒的特点所致,4K对齐对其速率影响远小于机械硬盘,所以对于固态硬盘,我们更应当进行4K对齐。
分区
7、XP系统进行4K对齐速率会有提高吗?
XP诞生的年代,尚未有4K磁道的概念,但是目前好多新硬碟包括固态硬盘也仍在使用XP系统,这类硬碟假如进行4K对齐后安装XP系统,速度也会有相应提高。
8、XP进行4K对齐以后系统未能引导如何办?
很多人都碰到过在对硬碟进行4K对齐后安装XP系统出现系统未能引导,表现为提示找不到启动设备、引导阶段显示一个短横线或大写字母j等等不同病症,一般出现在配置较老的笔记本上。针对这些情况,本人建议,2010年以前的硬碟可以不用进行4K对齐,那时候的硬碟基本上没有4K大磁道,对齐没有实际意义。2010年以后的硬碟,如果安装在较早的显卡(AM3/775及曾经的平台)上,有很大机率出现这些问题,可以尝试修补分区表和系统引导,如果仍不能奏效,可以退而求其次,将系统分区以外的其他分区进行4K对齐,而系统分区则只得舍弃4K对齐。
9、U盘、存储卡要不要进行4K对齐?
U盘、存储卡和固态硬盘一样应用闪存颗粒的,所以不仅初期的一些小页颗粒产品外,U盘、存储卡进行4K对齐也会有不错的疗效。
10、4K对齐选多少合适?
4K对齐是指对齐分区起始点到4K磁道,而一个4K磁道的大小是8个虚拟磁道(512B*8),所以,只要对齐到8个磁道的整倍数,都属于4K对齐,目前常见的对齐值有8磁道、2048磁道、4096磁道等,其中8磁道(4KB)是4K对齐的最小单位,2048磁道(1MB)是win7系统自带的分区工具的默认值,而win10系统自带的分区工具默认的对齐值则是4096磁道(2MB)。
有人误认为4K对齐是指的对齐到4K个磁道,这是不对的,所以我们也没有必要非得选择4096磁道,最好根据windows默认的对齐值,即win7选2048磁道,win10选4096磁道。似乎有人测试过,win7系统下,对齐到2048磁道疗效最好,本人并未实测,只是建议。至于XP系统,如果须要对齐的话,根据本人经验,可以尝试对齐到2048磁道或则8磁道。