《关于4K对齐的一些整理》

風雲书屋 2013-09-12

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什么是叫做4K对齐？
其实“4K对齐”相关联的是一个叫做“高级格式化”的分区技术。“高级格式化”是国际硬盘设备与材料协会为新型数据结构格式所采用的名称。这是主要鉴于目前的硬盘容量不断扩展，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”。
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。用win7系统对硬盘分区格式化时，默认是将硬盘扇区对齐到2048个扇区的整数倍，即512B*2048=1048576B=1024KB，即1M对齐，并满足4K对齐，该值只要是4096B的倍数就是4K对齐。

那些硬盘需要4K对齐？
所有采用Advanced Format的HDD（硬盘）；所有SSD（固态硬盘）都需要对齐。

怎么知道硬盘是否已经4K对齐？
使用AS SSD Benchmark （PS：此软件需要Microsoft .NET Framework 2.0支持）可以查看分区是否4K对齐（如果有XXXX K-OK字样则说明该分区已经对齐，如果是XXXX K-BAD字样则说明该分区没有对齐；要求所有分区对齐才是真的对齐。）

如果没有4K对齐，会有什么影响？
对于需要对齐的硬盘或是SSD固态硬盘，在没有4K对齐最显著的影响是硬盘的读写速度极度低下，而且SSD固态硬盘的使用寿命会减段。所以此类硬盘必须4K对齐。
对于机械硬盘来说4K对齐对硬盘的读写速度会有明显的提升。而且4K不对齐的硬盘变成4K对齐还是需要那么一点点技术和承担少许数据丢失风险的。所以对于普通机械硬盘用户来说，受限于4K的读取性能，4K是否对齐也并不是那么重要。

如何进行硬盘4K对齐？

一、无损4K对齐。
即在当前系统下借助Paragon Alignment Tool （PS：此软件需注册）进行硬盘4K无损对齐，不需要重新格式化磁盘、重新分区，避免重装系统。

二、有损4K对齐。即在重装系统之前对硬盘进行重新分区（注意备份数据）。
在安装Windows 7及以上系统时，可以借助系统自带分区进行格式化，那么其格式化后的分区默认就会是4K对齐的分区，用户无需再做任何设置了。

如果安装Windows XP，可以借助磁盘分区与数据恢复软件——DiskGenius （PS:一般的PE都会有的）在删除所有分区后对硬盘进行重新分区。分区时注意勾选“对齐到下列扇区数的整数倍”，然后将扇区数选为“4096”（DiskGenius的“扇区数”是指“扇区字节数”，就必须使用4096才能对齐），另外也有选“2048”的（说法1、Windows 7自带分区默认是2048；），最后还有说选“8”的（传统硬盘的每个扇区固定是512字节，现在所有的先进格式化硬盘，扇区字节数都是4096，即“4K扇区”，4096/512=8，因此只要是8就能实现4K对齐，而这里选2086则为1M对齐，选4096则为2M对齐）。
建议：

机械硬盘：

系统盘，小文件比较多，选8更加利于小文件快速读取；其它盘，优先选2048，如果如果只放高清电影之类大文件也可选4096（扇区数越小，更加利于小文件读取和写入）。

固态硬盘：

所有分区，扇区数优先选4096，喜欢选2048也可以（由于固态硬盘寻址非常快，建议选4096更加好发挥性能）!