固态硬盘的4k对齐是什么意思

什么是4K对齐,固态硬盘为什么要4K对齐?

什么是4K对齐,固态硬盘为什么要4K对齐,经常有人问这样的问题。是不是一定要对齐,如果没对齐会怎么样等等之类的。

我们从硬盘的构造说起,最开始机械硬盘的盘片是分扇区和磁道的,每扇区是 512B 字节,后来为了提升性能和读写速度,每扇区变成了 4096B 字节,就是我们说的 4K字节。

固态硬盘的4k对齐是什么意思图1

如果没有4K对齐,那么就会造成很少量的数据点用了两个4K扇区,这样不只是浪费空间,还会加大硬盘的读写量和降低读写速度。

对于固态硬盘而言,读写次数是一定的,所以就会减少使用寿命,所以这就是为什么固态硬盘一定要4K对齐的原因。

当然现在新的机械硬盘也是支持4K对齐分区格式化的。

固态硬盘的4k对齐是什么意思图2


什么是4K对齐?在了解这之前我们先要知道什么是扇区,这是硬盘的最小读写单位,最初硬盘容量是被切分成每扇区512个字节来进行文件管理和存储的,当时的硬盘还是以MB来算容量的,这个没啥问题,然而现在的硬盘主流容量都在1TB以上,再用旧时代的标准去管理现在的硬盘就很繁琐,而且降低效率,因此将每个扇区512字节改成每个扇区4096个字节,就是所谓的4K扇区。所以4K对齐的意思就是以4K扇区格式化过的硬盘,并且按照4K扇区的规则写入数据。

而4K没对齐的意思,就是数据的写入点正好在两个4K扇区的之间,这样的话即使是写入最小量的数据,也会使用到两个4K扇区,显然这样对硬盘的读写速度造成很大的影响。为此对于4K没对齐的的时候就一定要改成4K对齐才行,否则对于SSD来说,不但会降低数据传输速度,还会增加不必要的写入次数降低SSD寿命。

固态硬盘的4k对齐是什么意思图3如果AS SSD提示“BAD”字样就表示4K没有对齐

这张是一个没有4K对齐的M4 128GB的测试结果,可见4K没对齐导致SSD的随机读写能力大幅度下降,4K没对齐通常都是用第三方分区工具设置不当造成的,特别是用Ghost直接覆盖过去那种。

至于怎么做到4K对齐,其实最简单的就是用Windows重新分一次区,因此Windows 7系统之后的分区是默认就是按4K分区来进行的。当然这样做的话需要重装系统还要备份数据,如果不想这么麻烦话可以使用Paragon Alignment Tool来进行无损4K对齐。

固态硬盘的4k对齐是什么意思图4进入软件后会首先让你选择防数据丢失的方式

固态硬盘的4k对齐是什么意思图5软件会自动扫描没对齐的盘,没对齐好的盘是黄色的,点击“Align partitions”开始对齐

固态硬盘的4k对齐是什么意思图6需要稍微等一段时间,时间根据数据的多少而定,现在对齐成功了

固态硬盘的4k对齐是什么意思图74K对齐之后这性能就正常了

我们知道机械硬盘的读写操作一直是以扇区为单位,以前每个扇区的尺寸都是512字节,直到近年来,大容量的机械硬盘的扇区尺寸提高至4096字节(我们所说的4KB),而电脑文件系统(FAT、NTFS等),一直都习惯以512字节的扇区单位来操作硬盘。

固态硬盘的4k对齐是什么意思图8

SSD采用闪存作为储存介质

而SSD的读写操作不同机械硬盘,SSD读写的最小单位叫“页”(常见尺寸为4KB,实际视具体颗粒而定),闪存颗粒不允许像机械硬盘一样覆盖写入。因此在有数据的地方要写入新数据,就需要先进行擦除操作,而擦除的最小单位是块(每个块都由很多个页组成)。

传统的分区偏移尺寸一直是从63扇区(63X512B=31.5KB)开始,那么就会造成用户的第一个数据的前4KB会存放在系统”逻辑扇区”的31.5KB~35.5KB间,这样持续下去 会造成后面所有的数据都会卡在2个物理扇区(page)容量之间,我们知道扇区(page)为磁盘写入的最小单位,如果卡在2个扇区(page)之间,每次的写入操作在SSD上就都变成了读-擦-写操作。造成性能的下降。

简单来说写入一个4KB的数据,实际运行时会有两次写入操作,4K对齐就让是操作系统的最小分配单元和闪存的一个页对应起来,这样操作系统写入一个4KB的数据,一次就能完成。

原创文章,作者:芒小种,如若转载,请注明出处:http://www.fhgg.net/shenghuobaike/26311.html

本文来自投稿,不代表【食趣网】立场,如若转载,请注明出处:http://www.fhgg.net/

(0)
上一篇 2023年2月24日 上午9:57
下一篇 2023年2月24日 上午10:02

相关推荐

发表回复

登录后才能评论