浅淡磁盘"4k对齐"问题

4k对齐相关连的是”高级格式化(AF)”的分区技术,是国际硬盘设备和材料协会为新型数据结构格式所采用的名称.

TPS高级格式化是国际硬盘设备与材料协会(International Disk Drive Equipment and Materials Association,IDEMA)为新型数据结构格式所采用的名称,它定义了硬盘介质上所用基本扇区大小的增长量级。新的IDEMA标准规定,硬盘扇区大小将从512字节变为4096(4K)字节,一般来说,2011年之后出厂的硬盘,基本都是支持高级格式的.

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,所以就有了“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或8的倍数个模拟扇区的整数倍,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。

所谓“4K对齐”就是符合“4K扇区”定义格式化过的硬盘,并且按照“4K 扇区”的规则写入数据。那么如果有“4K 对齐”一说必然就有“4K 对不齐”。为什么会有“4K”对不齐呢?这是因为在NTFS6.x 以前的规范中,数据的写入点正好会介于在两个4K 扇区的之间,也就是说即使是写入最小量的数据,也会使用到两个4K扇区,虽然这样对写入速度和读取速度都会造成很大的影响。为此对于“4K不对齐”的情况来说,一定要修改成“4K 对齐”才行,否则对于固态硬盘来说,不但会极大的降低数据写入和读取速度,还会造成固态硬盘不必要的写入次数。

4K对齐不限于特定的存储设备,都会有效提升IO性能所有采用Advanced Format(AF)的HDD(硬盘);所有SSD(固态硬盘)都需要对齐。之所以大多数人只关注SSD 4K对齐,是因为SSD有固定的读写次数限制,达到限制后就报废了,不对齐4K会增加读写量(即使是写入最小量的数据,也会使用到两个4K扇区),造成寿命减少!!!!!

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