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关于SSD、高级格式硬盘4K分区对齐

什么是4k分区问题?

将操作系统中4K的簇与硬盘中4KB的扇区统一校准就叫做硬盘的“对齐”。

现在的大容量硬盘以及SSD固态硬盘都支持4K对齐技术。

4K扇区性能大大提高,据说ZFS+4K扇区能提高1倍左右读写性能。

  高级格式化(4K扇区)大家可能知道,但你知道从2011年1月1日起,通过分销渠道销售的所有台式机硬盘和笔记本电脑硬盘的新产品平台都将使用高级格式化标准吗?你知道市售的固态硬盘大多数采用高级格式化吗?您知道使用高级格式化的硬盘有很多窍门吗?

 4K过渡,XP是个大麻烦

  由于目前只有Windows 7和Windows Vista操作系统可以直接管理4KB扇区,所以为了保证与操作系统的兼容性,实现512byte扇区到4KB扇区的平稳过渡,硬盘厂商采用一种模拟技术将4KB的逻辑扇区在硬盘固件中模拟为8个512byte的逻辑扇区。但是这种做法在硬盘扇区和簇的“校准”方面依然存在一个问题。如果用户电脑文件系统的4KB簇正好与硬盘中的4KB扇区完全对应,则不会产生任何问题。但是如果4KB簇所对应的8个512byte逻辑扇区横跨了2个4KB物理扇区,那么对1个簇的数据读写就需要同时对2个扇区进行操作。这样就会带来明显的转换延迟,尤其是会严重降低硬盘的随机写入性能,如果你在2011年1月1日后购买了新一代硬盘(4K扇区),那么这个问题将会在Windows XP中,并且是必然会出现。

  格式化是个大学问

  将操作系统中4K的簇与硬盘中4KB的扇区统一校准就叫做硬盘的“对齐”。

  1.哪些硬盘使用了Advanced Format?
 简单说来,新型号的硬盘基本都使用了,不少去年底的也采用了高级格式技术,一般采用了该技术的硬盘会在盘体上标注Advanced  Format字样
  
   2.那些硬盘需要对齐?
 所有采用Advanced Format的HDD(硬盘);所有SSD(固态硬盘)都需要对齐。
  
   3.如何对齐?
 使用Win7的安装程序分区,使用Win7的磁盘管理,使用Win7的diskpart命令行工具,使用诸如DiskGenius工具分区,使用硬盘厂商专用工具。
 前三者简单说都是使用Win7分区,所分得区都是对齐的,使用DiskGenius可以手动指定起始扇区位置,就是可对齐,可不对齐,注意分区时选择“对齐到下列扇区的整数倍”扇区数选择8或者以上,建议选择2048,这是Win7分区使用的值,实际对齐大小就为1024K。
  
   4.如何知道是否对齐?
 使用工具AS SSD Benchmark(HDTune  Pro 4.6目前测的不准)
 左上角选择要查看的分区,如果有XXXX K-OK字样则说明以对齐,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。
   AS SSD Benchmark需要Microsoft .NET Framework 2.0支持,XP系统需要安装,Vista,7系统已集成可直接使用。
  
   5.如果我使用了需要对齐的盘,发现没有对齐该怎么办?
 方法1.备份数据,删除没有对齐的分区,重新分区,如有必要,可以删除所有分区重新初始化。
 方法2.备份数据(不是必要的,但保险起见还是做的好),使用硬盘厂商提供的对齐软件
 西部数据的是:
   WD Align System Utility
   http://support.wdc.com/product/downloadsw.asp?sid=123&lang=cn
  
   日立:
   Hitachi Align Tool
   http://www.hitachigst.com/support/downloads/#ALIGN
  
   如果相关厂商没有类似工具或是使用的为SSD,请使用方法1.
  
   6.如果不对齐会有怎样的不良影响?
 对于需要对齐的硬盘或是固态硬盘,如果没有对齐最显著的是会造成读写速度低下,对于SSD还会减少寿命。
  
   7.对于老式没用使用Advanced Format 4K扇区的硬盘,需要对齐吗?如果对齐了会怎么样?
 老式硬盘使用512B扇区,不需要对齐,如果对齐了不会有什么不良影响。
  
   8.使用Advanced Format 4K扇区的硬盘相比普通硬盘有哪些优缺点?
 理论的东西不说了,4K硬盘
 没对齐情况下,在持续大文件一般,小文件性能大幅下降;
 对齐了大文件小幅提升,小文件略低于普通盘;
 以上是没有考虑由于存储密度带来的性能提升的;假如考虑到由于储存密度的提升4K盘不会比普通盘差。
  
   9.关于装XP的问题
 首先确保硬盘分区已对齐,然后正常安装(安装过程不要有分区之类的操作);
 对已装XP没有对齐的参见5.
  
   10.是不是装Win7就会自动对齐?
 不一定,如果所有分区都是由Win7创建的,会自动对齐,如果事先已有分区则不能保证,另外一些版本的Ghost装Win7会导致已有对齐的分区不对齐
  
   11.Ghost能用吗?
 能用,只是Ghost 11.5之前的版本会导致即使原有分区是对齐的,Ghost后不对齐;11.5及之后版本只要镜像创建于对齐的分区,恢复后也是对齐的。如果你不清楚你所使用Ghost的版本请最好不要使用。
  
   12.为什么我的Advanced Format 硬盘显示的扇区大小为512B?
 这只是个显示问题,不影响什么;目前Everest,HDTune  Pro,AIDA64,DiskGenius,都不能正确显示4K扇区,这是由于硬盘厂商为了兼容性考虑的在操作系统中模拟成512B扇区;
 目前我所知道的能正确识别的4K扇区软件是Intel  Rapid Storage Technology 10.​1.​0.​1008(其他版本没有试)这个是Intel的储存驱动,只有部分Intel芯片组可以装(而且这个和迅盘驱动不兼容)