4K對齊十問

轉自it天空

為了方便閱讀和理解,本文將採用問答式行文。所以可以稱為:4K對齊十問

1、什麼是4K對齊?早期的硬盤一個扇區的大小是512個字節,後來隨之磁盤容量的不斷增加和讀寫效率提升的要求,國際硬盤協會制定了全新標準,將每個扇區的大小調整為4096個字節,也就是4KB,這種扇區又叫4K扇區。4K對齊指的就是對磁盤分區時,讓分區的起始扇區位於某一個4K扇區的起始位置。

2、為什麼會有4K不對齊?

當硬盤扇區改成4K扇區之後,為了兼容以前的標準,為了方便技術人員的固有思維,為了保證靠扇區識別的舊的操作系統和應用軟件不會出錯,廠商把一個4K扇區虛擬成8個512B扇區

,以便和以前的單位統一。這樣一來,從這8個扇區中的第一個扇區開始的分區,就是4K對齊了的,從其他7個扇區開始的分區,就是4K沒有對齊的。

3、什麼是簇和簇大小?

windows為了提高數據讀寫速度,對分區空間進行了按簇劃分,對於大於2GB的NTFS格式的分區來說,windows默認的簇大小是4096字節,也就是以4KB作為一個單位,所有的文件都是對簇獨佔的,比如說一個10KB的文件,放在簇大小為4K的分區裡,就會佔掉3個簇,所以實際佔用空間為12KB,如果一個文件夾裡有100個10KB的文件,他們的實際大小是1000KB,但是佔用空間卻是1200KB。但是如果把這些文件放到簇大小為8K的分區裡,每個10KB的文件就會佔用2個簇,也就是16KB,100個文件實際大小仍是1000KB,但佔用空間卻是1600KB。

4、簇大小有什麼影響?

通過上一問,我們已經看出,簇大小較小時空間利用率較高,較大時會浪費更多空間,那麼為什麼不把簇分的更小一些呢?這是因為windows在讀取數據時是以簇為單位進行檢索的,識別到空白的簇會直接跳過,如果簇大小為8K,識別1MB就是128個簇,如果簇大小為4K,同樣識別1MB就是256個簇,如此一來就會在空白的簇上浪費掉更多的時間。也就是說,簇越小,空間利用率越高,但讀取速度也就越慢;反之,簇越大,空間利用率就越低,但讀取速度也就越快。NTFS大分區的windows默認的簇大小一般是4KB。

5、簇大小和4K對齊有什麼關係?

windows讀寫是按簇,磁盤讀寫則是按扇區,如果一個分區的起始扇區為一個4K扇區的第2個虛擬扇區,也就是4K沒有對齊,那麼對於簇大小為4K的分區,每一個簇都會被割裂在兩個不同的4K扇區裡,那麼當windows操作一個完整的4K簇的文件時,磁頭就要對兩個4K扇區進行操作,當存在大量4K左右小文件的時候,操作速度就會較低。而正確的4K對齊就會提升讀寫速度,尤其是小文件的讀寫速度。

6、固態硬盤為什麼要4K對齊?

上面我們說了機械硬盤的4K對齊原理,那麼固態硬盤眾所周知並無扇區的概念,為什麼也要4K對齊呢?因為固態硬盤所使用的NAND顆粒的最小單位是頁,頁的大小一般也是4KB,所以固態硬盤的頁,等同於機械硬盤的扇區。而且由於閃存顆粒的特性所致,4K對齊對其速度影響遠大於機械硬盤,所以對於固態硬盤,我們更應該進行4K對齊。

7、XP系統進行4K對齊速度會有提升嗎?

XP誕生的年代,尚未有4K扇區的概念,但是目前很多新硬盤包括固態硬盤也仍在使用XP系統,這類硬盤如果進行4K對齊後安裝XP系統,速度也會有相應提升。

8、XP進行4K對齊之後系統無法引導怎麼辦?

很多人都遇到過在對硬盤進行4K對齊後安裝XP系統出現系統無法引導,表現為提示找不到啟動設備、引導階段顯示一個短橫線或小寫字母j等等不同症狀,一般出現在配置較老的電腦上。針對這種情況,本人建議,2010年以前的硬盤可以不用進行4K對齊,那時候的硬盤基本上沒有4K大扇區,對齊沒有實際意義。2010年以後的硬盤,如果安裝在較早的主板(AM3/775及以前的平臺)上,有很大幾率出現這種問題,可以嘗試修復分區表和系統引導,如果仍不能奏效,可以退而求其次,將系統分區以外的其他分區進行4K對齊,而系統分區則只好放棄4K對齊。

9、U盤、存儲卡要不要進行4K對齊?

U盤、存儲卡和固態硬盤一樣應用閃存顆粒的,所以除了早期的一些小頁顆粒產品外,U盤、存儲卡進行4K對齊也會有不錯的效果。

10、4K對齊選多少合適?

4K對齊是指對齊分區起始點到4K扇區,而一個4K扇區的大小是8個虛擬扇區(512B*8),所以,只要對齊到8個扇區的整倍數,都屬於4K對齊,目前常見的對齊值有8扇區、2048扇區、4096扇區等,其中8扇區(4KB)是4K對齊的最小單位,2048扇區(1MB)是win7系統自帶的分區工具的默認值,而win10系統自帶的分區工具默認的對齊值則是

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