什么是4K對(duì)齊?您以前有聽過嗎?
說到4K對(duì)齊，我大概看了一下有關(guān)朋友的解釋，和論壇里的爭(zhēng)吵，還是不夠完善，那么我簡(jiǎn)單說一下如何硬盤的4K對(duì)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(jī)械硬盤的天下，容量有限。而且絕大多數(shù)機(jī)械硬盤默認(rèn)扇區(qū)都是512K大小。分區(qū)的時(shí)候有一個(gè)東西叫做物理存儲(chǔ)單元，俗稱簇。分區(qū)的時(shí)候可以指定這個(gè)大小。這個(gè)簇不是硬盤的物理結(jié)構(gòu)，而是使用方法。
這個(gè)簇很有意思，一個(gè)簇只能容納一個(gè)文件，但是一個(gè)簇可以包含多個(gè)扇區(qū)，當(dāng)時(shí)流行小簇，因?yàn)樾〈夭?ldquo;浪費(fèi)”磁盤。
打個(gè)比方，比如我的簇是10K，文件是25K，我需要保存這個(gè)文件需要占用3個(gè)簇;那如果簇是5K，那么我想保存該數(shù)據(jù)，需要使用5個(gè)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?yàn)橐粋€(gè)簇是一個(gè)磁盤最小的管理存儲(chǔ)單元，如果一個(gè)文件讀了4個(gè)單元和400個(gè)單元，你覺得哪個(gè)更快呢?
而且目前大容量硬盤已經(jīng)不在乎那幾K了，簇這個(gè)東西沒必要太小。
畫外音1：文件越小越多，越浪費(fèi)存儲(chǔ)空間啊?原來是這樣
畫外音2：大也不合適，小也不合適，咱不懂。就用微軟默認(rèn)的，不懂的就默認(rèn)，沒錯(cuò)!
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(gè)!我存儲(chǔ)了某島國的愛情文藝動(dòng)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(bǔ)一下：絕大多數(shù)的機(jī)械硬盤默認(rèn)是512字節(jié)的扇區(qū)，采用的是DRAM作為存儲(chǔ)介質(zhì);
而機(jī)械硬盤，無論是SLC顆粒還是MLC顆粒，都屬于NAND閃存存儲(chǔ)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(shù)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(shù)朋友采納作為系統(tǒng)盤。
但是到了Vista時(shí)代，已經(jīng)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(jí)到了第五代。
其實(shí)XP時(shí)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(chǔ)分區(qū)。
NTFS格式有一個(gè)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(gè)扇區(qū)開始開始存儲(chǔ)。
而且NFTS默認(rèn)認(rèn)為扇區(qū)是512字節(jié)大小，而不是智能調(diào)節(jié)到第六十三個(gè)扇區(qū)。
這樣問題就來了，63個(gè)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(jī)械硬盤就算了，使用固態(tài)硬盤，存儲(chǔ)第一個(gè)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(gè)扇區(qū)的4K位置，就會(huì)造成一個(gè)數(shù)據(jù)存2個(gè)扇區(qū)的情況。
而且這樣排列，只要到了那個(gè)能被4K整除的位置就100%占用了2個(gè)扇區(qū)，哪怕只寫一個(gè)字。
固態(tài)硬盤無論是MLC還是SLC，都是有寫入讀取次數(shù)的，這樣極大的損傷了性能和壽命。
而且，增加了讀取次數(shù)。
這個(gè)時(shí)候無論簇是多大，都會(huì)造成性能和空間的浪費(fèi)。
所以這個(gè)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(shí)候，如果一個(gè)勺子和碗一樣大，第一個(gè)碗里頭的好吃的被誰咬了一口，以后每勺想在這個(gè)碗里頭舀滿了，必須要在第二個(gè)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(gè)車的體積是一個(gè)人的2.5倍，五個(gè)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(fèi)
畫外音4：誰說5個(gè)人倆車坐不下?咱吃點(diǎn)虧，你倆人去另一輛車，我媳婦有了算倆人，剛剛好!
關(guān)于4K需要對(duì)齊，我的硬盤需要嗎?
4K對(duì)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(biāo)注Advanced Format的機(jī)械硬盤都需要對(duì)齊。因?yàn)樗麄兌际?K扇區(qū)
下載軟件：AS SSD Benchmark可以查詢是否對(duì)齊。
左上角的字體什么意思?
第一行產(chǎn)品型號(hào)，第二行是否正確開啟AHCI，第三行是起始位置，就是是否對(duì)齊!
看到了么?31K-bad，這正是采用了LBA63分區(qū)導(dǎo)致的固態(tài)硬盤沒有對(duì)齊，測(cè)試總分為725.
而如果起始位置是1024K，那么4K是對(duì)齊的，全部OK，測(cè)試成績(jī)是934.
畫外音1：我就是固態(tài)硬盤，用的XP格式化，肯定沒對(duì)齊
畫外音2：我是支持高級(jí)格式化的機(jī)械硬盤，沒對(duì)齊
畫外音3：我2種硬盤都有，和樓上2位對(duì)的很齊
畫外音4：發(fā)現(xiàn)固態(tài)硬盤都是2.5寸，機(jī)械硬盤是3.5寸，不可能對(duì)齊啊
如何4K對(duì)齊?
到了Vista時(shí)代,NTFS規(guī)范已經(jīng)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(huì)造成浪費(fèi)的，因?yàn)榭梢员?K整除。
到了Win7的時(shí)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(huì)浪費(fèi)。這個(gè)情況叫做4K對(duì)齊。
需要注意到是，不是說你是WIN7系統(tǒng)就一定不會(huì)浪費(fèi)。
因?yàn)槟愕拇疟P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(huì)浪費(fèi)的。
我可以負(fù)責(zé)人的說，絕大多數(shù)人的硬盤4K根本沒有對(duì)齊，因?yàn)槎疾皇窃谙到y(tǒng)中完成的，也不是用原版win7光盤進(jìn)行格式化并分區(qū)系統(tǒng)盤的。
目前4K對(duì)齊主要用于固態(tài)硬盤，因?yàn)榇蠖鄶?shù)的機(jī)械硬盤都是512字節(jié)扇區(qū)。不過新出的機(jī)械硬盤也是4K扇區(qū)，也是需要對(duì)齊的。都需要高級(jí)格式化
畫外音1：俺懂了，俺一會(huì)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(gè)屁!光盤自帶的分區(qū)只分一個(gè)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(gè)還有別的辦法!樓上倆土捶!
畫外音4：俺不懂這個(gè)，官人我要……
我想4K對(duì)齊，具體如何操作?
第一種辦法，安裝系統(tǒng)的時(shí)候自帶的對(duì)齊方法