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 什么是4K對齊？您以前有聽過嗎？

 
說到4K對齊，我大概看了一下有關朋友的解釋，和論壇里的爭吵，還是不夠完善，那么我簡單說一下如何硬盤的4K對齊到底是什么！
我先說一下什么是簇！
 
最開始從WIN98一直到WIN XP，都是機械硬盤的天下，容量有限。而且絕大多數機械硬盤默認扇區(qū)都是512K大小。分區(qū)的時候有一個東西叫做物理存儲單元，俗稱簇。分區(qū)的時候可以指定這個大小。這個簇不是硬盤的物理結構，而是使用方法。
 
這個簇很有意思，一個簇只能容納一個文件，但是一個簇可以包含多個扇區(qū)，當時流行小簇，因為小簇不“浪費”磁盤。
 
打個比方，比如我的簇是10K，文件是25K，我需要保存這個文件需要占用3個簇；那如果簇是5K，那么我想保存該數據，需要使用5個磁盤扇區(qū)單元。顯得磁盤利用率更高。
 
那這么看來，是不是簇越小越好呢？不是！因為一個簇是一個磁盤最小的管理存儲單元，如果一個文件讀了4個單元和400個單元，你覺得哪個更快呢？
 
而且目前大容量硬盤已經不在乎那幾K了，簇這個東西沒必要太小。
 
畫外音1：文件越小越多，越浪費存儲空間?。吭瓉硎沁@樣
畫外音2：大也不合適，小也不合適，咱不懂。就用微軟默認的，不懂的就默認，沒錯！
畫外音3：我懂了，大文件用大簇，小文件分區(qū)用小簇
畫外音4：樓上的我懂這個！我存儲了某島國的愛情文藝動作片，單文件很大，適合大簇分區(qū)。高效且快速！
正題來了，什么是4K？
我先惡補一下：絕大多數的機械硬盤默認是512字節(jié)的扇區(qū)，采用的是DRAM作為存儲介質；
而機械硬盤，無論是SLC顆粒還是MLC顆粒，都屬于NAND閃存存儲單元。
這種硬盤的扇區(qū)是4K，這就是4K的由來！
由于win98和win xp大多數采用FAT格式。
這種格式具備32位、16位磁盤格式相互兼容所以被大多數朋友采納作為系統(tǒng)盤。
但是到了Vista時代，已經不需要16位的DOS了，所以全部采用了純32位的NTFS格式，NTFS格式也升級到了第五代。
其實XP時代就有NTFS，雖然這種格式性能更高更安全，但是兼容性差，所以一直不作為系統(tǒng)分區(qū)，一般作為存儲分區(qū)。
NTFS格式有一個特性，那就是起始簇的位置！
NTFS分區(qū)起始位置不是從0開始，而是從LBA63開始，就是第六十三個扇區(qū)開始開始存儲。
而且NFTS默認認為扇區(qū)是512字節(jié)大小，而不是智能調節(jié)到第六十三個扇區(qū)。
這樣問題就來了，63個扇區(qū)×512字節(jié)=31.5K，也就是說，磁盤的前31.5K是不能被使用的。
使用機械硬盤就算了，使用固態(tài)硬盤，存儲第一個字，也需要占用31.5K-35.5K之間的磁盤扇區(qū)。
最過分的是這樣子排列下去，恰好每到一個扇區(qū)的4K位置，就會造成一個數據存2個扇區(qū)的情況。
而且這樣排列，只要到了那個能被4K整除的位置就100%占用了2個扇區(qū)，哪怕只寫一個字。
固態(tài)硬盤無論是MLC還是SLC，都是有寫入讀取次數的，這樣極大的損傷了性能和壽命。
而且，增加了讀取次數。
這個時候無論簇是多大，都會造成性能和空間的浪費。
所以這個問題就叫做4K！
畫外音1：哦我明白了，那就是說大家一起吃飯的時候，如果一個勺子和碗一樣大，第一個碗里頭的好吃的被誰咬了一口，以后每勺想在這個碗里頭舀滿了，必須要在第二個碗舀一下。無論誰想舀滿一勺，都得舀2次！太麻煩了！
畫外音2：我也懂了，一個車的體積是一個人的2.5倍，五個人倆車坐不下就這道理！
畫外音3：是啊是啊，車可以隨便改，人不能隨便拆。只要能被4K整除就一定不浪費
畫外音4：誰說5個人倆車坐不下？咱吃點虧，你倆人去另一輛車，我媳婦有了算倆人，剛剛好！
關于4K需要對齊，我的硬盤需要嗎？
4K對齊磁盤必須格式化，這種格式化被叫做Advanced Format。所有固態(tài)硬盤，和標注Advanced Format的機械硬盤都需要對齊。因為他們都是4K扇區(qū)
下載軟件：AS SSD Benchmark可以查詢是否對齊。
左上角的字體什么意思？
第一行產品型號，第二行是否正確開啟AHCI，第三行是起始位置，就是是否對齊！
看到了么？31K-bad，這正是采用了LBA63分區(qū)導致的固態(tài)硬盤沒有對齊，測試總分為725.
而如果起始位置是1024K，那么4K是對齊的，全部OK，測試成績是934.
畫外音1：我就是固態(tài)硬盤，用的XP格式化，肯定沒對齊
畫外音2：我是支持高級格式化的機械硬盤，沒對齊
畫外音3：我2種硬盤都有，和樓上2位對的很齊
畫外音4：發(fā)現固態(tài)硬盤都是2.5寸，機械硬盤是3.5寸，不可能對齊啊
如何4K對齊？
到了Vista時代,NTFS規(guī)范已經到了第六代，NTFS格式的起始簇的扇區(qū)位置是2M，就是2048K位置，這樣無疑是不會造成浪費的，因為可以被4K整除。
到了Win7的時代，NTFS格式起始簇的扇區(qū)位置是1M，就是1024K的位置，無疑也是可以被4K整除的，不會浪費。這個情況叫做4K對齊。
需要注意到是，不是說你是WIN7系統(tǒng)就一定不會浪費。
因為你的磁盤可能是在NTFS第五代以前的操作中完成的格式化。
只要在VISTA,WIN7系統(tǒng)中使用的系統(tǒng)自帶的格式化，一定是不會浪費的。
我可以負責人的說，絕大多數人的硬盤4K根本沒有對齊，因為都不是在系統(tǒng)中完成的，也不是用原版win7光盤進行格式化并分區(qū)系統(tǒng)盤的。
目前4K對齊主要用于固態(tài)硬盤，因為大多數的機械硬盤都是512字節(jié)扇區(qū)。不過新出的機械硬盤也是4K扇區(qū)，也是需要對齊的。都需要高級格式化
畫外音1：俺懂了，俺一會回去把俺的系統(tǒng)重做了，硬盤全刪了，用光盤自帶的分區(qū)來分區(qū)做系統(tǒng)呀！
畫外音2：樓上的你懂個屁！光盤自帶的分區(qū)只分一個系統(tǒng)盤出來就行了，其他的分區(qū)用自帶工具就可以。
畫外音3：我相信除了這個還有別的辦法！樓上倆土捶！
畫外音4：俺不懂這個，官人我要……
我想4K對齊，具體如何操作？
第一種辦法，安裝系統(tǒng)的時候自帶的對齊方法
用Win7光盤進行安裝的時候，用自帶的分區(qū)來搞定吧！只不過會產生100M的隱藏分區(qū)用于存放頁面啟動文件。進系統(tǒng)以后用win7系統(tǒng)自帶的格式化工具來格式化分區(qū)也是對齊的。
第二種辦法，用安裝光盤的命令來搞定！
有以下幾個步驟！！
1，win7安裝界面來的時候，修復計算機-使用工具修復-命令提示符。這樣就會來到一個DOS界面。
2，輸入diskpart并回車來到自帶分區(qū)工具
3，輸入list disk，來顯示硬盤列表
4，選擇你需要分區(qū)的磁盤，輸入select disk 數字，比如selectdisk 0。
5，固態(tài)硬盤不建議分區(qū)，直接輸入create partition primary。是不是長了點？輸入CRE PAR PRI一樣
6，更高級的命令給靈活一點的朋友依葫蘆畫瓢，CRE PAR PRI align=1024 size=1000000的意思是分一個1024字節(jié)起始，100000K字節(jié)一個分區(qū)。SEL PAR 數字的意思是選擇該分區(qū)
7，輸入ACTIVE激活，再輸入FORMAT FS快速格式化
請原諒我不能按回車繼續(xù)后面的操作，已經說的很詳細了。
第三種辦法：用Disk Genius來進行對齊。經過測試3.7以后的版本都有效！
1，直接選擇建立分區(qū)
2，系統(tǒng)盤肯定選擇主分區(qū)，類型NTFS，務必把選擇扇區(qū)數對齊的勾打上。
3，重點來了！點開詳細參數，可以看到默認的起始柱面，磁頭為1，扇區(qū)為1。把起始磁頭設為32，起始扇區(qū)設為33。這樣可以看到下面的其實扇區(qū)號變成了2048。2048明顯對齊，沒有浪費。無論怎樣設置，起始扇區(qū)號2048就行。保證你在VISTA,WIN7可以下分的區(qū)一樣都是對齊4K。
第四種辦法：如果分區(qū)已經分了，可以無損對齊
下載Paragon Alignment Tool。
軟件沒什么，就是等待時間和按NEXT。如果是要對齊當前系統(tǒng)盤，需選擇reset，重啟對齊。
必須要說的是！個人建議啊，從上到下來吧！DiskGenius版本不對、操作不好、不兼容就容易藍屏，概率多少？我用這軟件大概有100次，藍屏大概有5次。你如果認為你不是那5%那你就去吧！
如果用Paragon Alignment Tool來無損對齊，這個更危險。無損對齊，無非是是保留數據，萬一藍屏了，所有數據盡毀！
個人建議，如果沒分過區(qū)的固態(tài)硬盤，直接在win7下格式化，重啟再裝系統(tǒng)。如果是已經裝滿了數據，但是需要4K對齊的磁盤，無損對齊考慮清楚后果就用！雖說一般沒問題。
畫外音1：我是新買的硬盤，就裝系統(tǒng)的時候用光盤分區(qū)吧
畫外音2：我是機械硬盤，需要高級格式化，我把數據都倒出去用的系統(tǒng)自帶分區(qū)工具搞定的
畫外音3：剛說了我是混搭。固態(tài)硬盤用系統(tǒng)自帶分區(qū)搞定，其他機械硬盤就用的Paragon Alignment Tool來無損對齊的。
畫外音4：我要說對齊很難，因為這兩種硬盤真的不一樣大……
 
怎么樣？這篇文章讓您長見識了吧