4k对齐是什么意思 SSD固态硬盘4K对齐详解

网上经常能看到一些有关固态硬盘4k对齐的咨询帖，询问自己手里的ssd是否对齐，那么，4k对齐是什么意思？其实呢，要对固态硬盘4k对齐有所了解，就得先了解下面的这些知识。

 ssd固态硬盘4k对齐详解

什么是簇?

最开始从win98一直到win xp时代，都是传统的机械硬盘（hdd）的天下，容量与性能相对有限。而且绝大多数机械硬盘默认扇区都是512k大小。分区的时候有一个东西叫做物理存储单元，俗称簇。分区的时候可以指定这个大小。这个簇不是硬盘的物理结构，而是使用方法。

这个簇很有意思，一个簇只能容纳一个文件，但是一个簇可以包含多个扇区，当时流行小簇，因为小簇不“浪费”磁盘。

打个比方，比如我的簇是10k，文件是25k，我需要保存这个文件需要占用3个簇;那如果簇是5k，那么我想保存该数据，需要使用5个磁盘扇区单元，显得磁盘利用率更高。

那这么看来，是不是簇越小越好呢?不是!因为一个簇是一个磁盘最小的管理存储单元，如果一个文件读了4个单元和400个单元，你觉得哪个更快呢?而且目前大容量硬盘已经不在乎那几k了，簇这个东西没必要太小。

什么是4k?

绝大多数的机械硬盘默认是512字节的扇区，采用的是dram作为存储介质，而机械硬盘，无论是slc颗粒还是mlc颗粒，都属于nand闪存存储单元。这种硬盘的扇区是4k，这就是4k的由来!

由于win98和win xp大多数采用fat格式。这种格式具备32位、16位磁盘格式相互兼容所以被大多数朋友采纳作为系统盘。

但是到了vista时代，已经不需要16位的dos了，所以全部采用了纯32位的ntfs格式，ntfs格式也升级到了第五代。

其实xp时代就有ntfs，虽然这种格式性能更高更安全，但是兼容性差，所以一直不作为系统分区，一般作为存储分区。而ntfs格式有一个特性，那就是起始簇的位置!

ntfs分区起始位置不是从0开始，而是从lba63开始，就是第六十三个扇区开始开始存储。并且nfts默认认为扇区是512字节大小，而不是智能调节到第六十三个扇区。这样问题就来了，63个扇区×512字节=31.5k，也就是说，磁盘的前31.5k是不能被使用的。

使用机械硬盘就算了，使用固态硬盘，存储第一个字，也需要占用31.5k-35.5k之间的磁盘扇区。最过分的是这样子排列下去，恰好每到一个扇区的4k位置，就会造成一个数据存2个扇区的情况。而且这样排列，只要到了那个能被4k整除的位置就100%占用了2个扇区，哪怕只写一个字。

固态硬盘无论是mlc还是slc，都是有写入读取次数的，这样极大的损伤了性能和寿命。而且，增加了读取次数。这个时候无论簇是多大，都会造成性能和空间的浪费。所以这个问题就叫做4k!

4k对齐是什么意思?

硬盘分区的时候有一个东西叫做物理存储单元，俗称簇。分区的时候可以指定这个大小。这个簇不是硬盘的物理结构，而是使用方法。随着时代发展，硬盘容量不断扩展，使得之前定义的每个扇区512字节不再是那么的合理，于是将每个扇区512字节改为每个扇区4096 个字节，也就是现在常说的“4k扇区”。

随着ntfs成为了标准的硬盘文件系统，其文件系统的默认分配单元大小(簇)也是4096字节，为了使簇与扇区相对应，即使物理硬盘分区与计算机使用的逻辑分区对齐，保证硬盘读写效率，所以，有了“4k对齐”的概念。

传统硬盘的每个扇区固定是512字节，新标准的"4k扇区"的硬盘，硬盘厂商为了保证与操作系统兼容性，也将扇区模拟成512b扇区，这时就会有4k扇区和4k簇不对齐的情况发生。所以就要用“4k对齐"的方式，将硬盘模拟扇区对齐成“4k扇区”。“4k对齐”就是将硬盘扇区对齐到8的整数倍个模拟扇区，即512b*8=4096b，4096字节即是4k。所以只要是8的倍数都是4k对齐了。

4k对齐选扇区数多少适合? (diskgenius扇区数是选8、2048还是4096?)

到了vista时代,ntfs规范已经到了第六代，ntfs格式的起始簇的扇区位置是2m，就是2048k位置，这样无疑是不会造成浪费的，因为可以被4k整除。

到了win7的时代，ntfs格式起始簇的扇区位置是1m，就是1024k的位置，无疑也是可以被4k整除的，不会浪费。这个情况叫做4k对齐。

4k=4096字节。一般扇区大小是512字节，4096/512=8扇区。所以如果要求4k对齐的话，选8个扇区就可以了。当然，任何8的整数倍的扇区个数都满足4k对齐的要求。(如果选8，在paragonalignmenttool中显示是不对齐的，但在as ssd benchmark中是显示对齐。)

按win7的2048扇区对齐足可以应付当前99.99%的硬盘。

网上还有一种说法是64位4096扇区，32位2048扇区。但我觉得不论是64位还是32位，一律用2048扇区会更好一些。因为win7时代，ntfs格式起始簇的扇区位置是1m，就是1024k的位置，2048扇区，可以被4k整除的，不会浪费。另外按微软的说法，只要1024的倍数都可以，所以一般选2048扇区即可。

目前流行的硬盘分区专业，如diskgenius，分区助手，它们默认的4k分区都是2048扇区，也就是1024k。

下面我就以宇瞻as710 ssd硬盘为例，展示一下真正的4k扇区对齐。

为了做测试方便，我这里选用的是宇瞻as710 3.0 ssd移动硬盘，它是一款很特别的产品，既可以通过sata3.0(6gbps)接口当ssd硬盘用，又可以通过usb接口当usb3.0移动硬盘用。

产品使用的usb3.0接口为usb 3.0 micro-b型接口，usb的主控为祥硕asmedia asm1053。

这里为测试方便，直接使用usb接口。

diskgenius软件可以选择8扇区，如下图所示。

在默认设置下，diskgenius无法实现4k扇区对齐(注意此4k是指扇区8)，最小只能实现32k对齐，即起始扇区64。

diskgenius默认建立分区时,占用1+62个扇区,即主引导扇区+保留扇区。4k对齐,就要将分区起始位置建立在默认的保留扇区里。

使用diskgenius删除所有分区,然后建立新分区

对齐扇区数:8,详细参数:起始柱面0,磁头0,扇区9, 芯片无忧:4k对齐;as ssd:4k-bad

对齐扇区数:16,详细参数:起始柱面0,磁头0,扇区17, 芯片无忧:8k对齐;as ssd:8k-bad

对齐扇区数:32,详细参数:起始柱面0,磁头0,扇区33, 芯片无忧:16k对齐;as ssd:16k-bad

对齐扇区数:64,详细参数:起始柱面0,磁头1,扇区2, 芯片无忧:32k对齐;as ssd:32k-bad

对齐扇区数:128,详细参数:起始柱面0,磁头2,扇区3, 芯片无忧:64k对齐;as ssd:64k-bad

4k扇区对齐完成，使用as ssd benchmark软件检查，可以看到4k对齐为4k-ok。(提示，不要追求这个数值为4k，虽然好像看起来更加直观，4k对齐，刚好显示4k-ok，但这并没有什么用。尤其是对于win7，win8这类操作系统，就更没有什么意义，更不会增加ssd的性能。所以最好还是按默认1024k-ok为最佳。)

芯片无忧软件测出的，也是4kb扇区对齐。也就是说4k已对齐。

为什么说没有什么卵用呢?请下面的实测数据。

不论是4k-ok，32k-ok，还是1024k-ok，它们的整体性能得分，基本上是一样的，因时间问题，只能先做as ssd benchmark这款软件的测试，还好它更加直观一些。稍后再试试其它软件的。

另外网上多数推荐1024k也就是2048扇区对齐，相信还是有它的道理的。

以上就是小编为大家带来的ssd固态硬盘4k对齐的详细内容了，希望可以帮助到大家，大家如果还有疑问的话，可以在下方的评论框内给我们留言哦。我们会尽自己所能的为大家解答。谢谢大家一如既往的支持，也请大家继续关注的后续教程和软件。