怎样实现4K对齐?

“4K对齐”是指硬盘按照“4K扇区”的定义进行格式化。数据按照“4K扇区”的规则写入磁盘。因此,如果存在“4K对齐”,那么也存在“4K失调”。4K是不对齐的,因为在NTFS6之前的前面的规范中。x,点(数据写入的位置)实际上位于两个4K扇区之间——即使写入的数据量最小,也必须使用两个4K扇区。显然,这不仅对写作速度有很大的影响,对阅读速度也有很大的影响。在“4K对齐”的情况下,我们必须将其修改为“4K对齐”。否则,对于SSD来说,这不仅会大大降低数据写入/读取速度,而且会导致SSD中不必要的写入时间。

  • 定义

“4K失调”与一种称为“高级格式”的分区技术有关。

“高级格式”是IDEMA所采用的新数据结构格式的名称。

随着时代的发展,硬盘容量不断扩大。这使得以前对每个扇区512字节的定义不再合理。因此,每个扇区512字节被更改为每个扇区4096字节。这现在被称为“4K扇区”。随着NTFS成为标准的硬盘文件系统,NTFS文件系统的默认分配单元(集群)大小也为4096字节。为了使集群与扇区对应,即将物理磁盘分区与计算机逻辑分区对齐,保证硬盘的读写效率,有“4K对齐”的概念。

传统磁盘的每个扇区都固定为512字节。对于新的标准“4K扇区”磁盘,为了保证其与操作系统的兼容性,硬盘厂商也将扇区模拟为512B扇区。然后,会出现4K扇区与4K集群不对齐的情况。因此,我们必须使用“4K对齐”的方式将磁盘模拟扇区对齐到“4K扇区”。4K对齐是指将硬盘扇区与模拟扇区进行对齐,模拟扇区的编号为整数乘以8,即512B * 8 = 4096B。4096字节是4K。当您使用Win7系统格式化硬盘分区时,硬盘扇区默认与2048扇区的整数倍对齐,即512B * 2048 = 1048576B = 1024KB。这也被称为“1M对齐”。它满足“4K对齐”。只要该值是4096B的整数倍,它就是4K对齐的。

  • 原理

当前计算机传统机械硬盘的每个扇区的大小一般为512字节。当您使用某个文件系统格式化硬盘时,该文件系统将编译硬盘扇区、磁道和柱面。它将确定集群中的扇区数量,以便快速存储。例如,Windows中常用的文件系统NTFS的集群大小定义为4096字节。但是由于NTFS分区的引导扇区占用了一个磁道(63扇区),所以真正的文件系统位于63扇区之后。然后我们可以计算pre-63扇区的大小:512B * 63 = 32256B。我们还可以根据默认的集群大小计算集群的数量:32256B / 4096b = 7.785。

每个集群将包含两个物理单元,占用第一个单元的后512字节和第二个单元前面的3584字节。这样,当文件系统读写某个集群时,硬盘需要读写两个物理单元。这将降低读写速度,缩短硬盘的使用寿命。目前,为了使文件系统的每个4096B集群对齐,在MBR中使用了一些硬盘分区软件,将63个扇区后面的几个扇区保留下来。这避免了过度的读写操作,提高了读写速度,延长了使用寿命。

  • 方法

如何实现“4K对齐”

如果您在win7或更高版本中使用系统内置工具进行分区,则格式化后的分区默认为4K对齐(2048扇区)。因此,用户不需要做任何设置。如果您仍然使用XP系统,那么您将依赖第三方工具来实现4K对齐。

在这里,我们建议使用专业分区管理器——迷你兔分区向导(minitool)及其“对齐”功能。