4k對齊2048和4096區別

在之前的ssd歷史上比較全面的4k對齊教程中，很多粉絲朋友留言問，什么是4k對齊，ssd 2048和4096的4k對齊有什么區別？因為4k比對會涉及很多關于硬盤的知識，小編會給大家一個通俗易懂的科普講解。

4k結盟意味著什么？

要全面了解固態硬盤的4k校準，我們必須首先了解這些知識。

從windows 98到xp時代，是傳統機械硬盤(hdd)的天下。hdd的容量和性能相對有限，大部分機械硬盤默認扇區是512k。分區的時候有個東西叫物理存儲單元，俗稱集群，這個大小可以在分區的時候指定。這個簇不是硬盤的物理結構，而是使用方法。

什么是簇？

這個集群非常有趣，1個簇只能容納1個文件，但是1個簇可以包含多個扇區.小集群當時很流行，因為小集群沒有“浪費”磁盤。

舉個例子：

比如我的集群是10k，文件是25 k，保存這個文件需要3個集群；如果集群是5k，則需要5個磁盤扇區單元來保存數據，這使得磁盤利用率更高。這就是當時流行小集群的原因，因為小集群并沒有“浪費”磁盤。

那么，簇是不是越小越好呢？

也不是！因為集群是磁盤中比較小的管理存儲單元，所以如果一個文件讀了4個單元和400個單元，你覺得哪個更快呢？"s目前的大容量硬盤并不關心那些k，所以集群沒有必要太小。

什么是4k？

目前絕大多數機械硬盤默認為512字節扇區，存儲介質為dram。slc顆粒和mlc顆粒都屬于nand閃存單元。這個硬盤的扇區是4k，是4k的發源地！

從win 98到xp，大部分系統使用的都是fat格式，兼容32位和16位的磁盤格式，所以當時被大部分朋友采用作為系統盤。

由于windows vista時代不再需要16位dos，系統采用純32位ntfs格式，ntfs格式升級到第五代。

其實從window xp時代開始，就有了ntfs格式。但是當時雖然性能更高更安全，但是兼容性差，所以沒有作為系統分區使用，一般作為存儲分區使用。從vista時代開始，兼容性就被解決了，從此流行開來。

ntfs格式的一個特征是起始群集的位置。ntfs分區起始位置不是從0開始，而是從lba63開始，就是第六十三個扇區開始存儲。和nfts默認將扇區視為512字節，而不是智能地調整到第63個扇區。這樣問題就來了，63個扇區512字節=31.5k，也就是說，磁盤的前31.5k是不能被使用的.

即使使用機械硬盤，在使用固態硬盤存儲第一個字時，也需要占用31.5k-35.5k之間的一個磁盤扇區。比較過分的是這樣子排列下去，恰好每到一個扇區的4k位置，就會造成一個數據存2個扇區的情況.而這種安排，只要你到了能被4k整除的位置，就占據了2個扇區，哪怕你只寫一個字。

現在的固態硬盤無論是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，并且會增加讀取次數。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!

隨著時代的發展，硬盤的容量不斷擴大，使得以前定義的每扇區512字節不再合理。因此，每扇區512字節改為每扇區4096字節，現在通常稱為“4k扇區”。

隨著ntfs成為了標準的硬盤文件系統，其文件系統的默認分配單元大小(簇)也是4096字節，為了使簇與扇區相對應，即使物理硬盤分區與計算機使用的邏輯分區對齊，保證硬盤讀寫效率，所以，有了“4k對齊”的概念。

傳統硬盤的每個扇區都固定在512字節，而新標準的“4k扇區”硬盤，尤其是固態硬盤，廠商為了保證與操作系統的兼容性，也把扇區模擬成512b扇區，然后4k扇區和4k集群就會錯位。

因此，應使用“4k對齊”將固態硬盤的模擬扇區與“4k對齊”就是將硬盤扇區對齊到8的整數倍個模擬扇區，即512b*8=4096b，4096字節即是4k，所以只要是8的倍數都是4k對齊了.的“4k扇區”對齊

簡單來說，寫一個4kb的數據，實際操作中會有兩次寫操作。4k對齊使操作系統比較小的分配單元對應一頁閃存，這樣操作系統一次可以寫入一個4kb的數據，不僅減少了讀取次數，還提高了效率，這也是4k對齊ssd有助于提高性能和壽命的原因。

從win7以上的windows操作系統開始，系統內置的磁盤管理工具已經有了4k對齊功能，可以通過格式化硬盤，選擇分配單元大小為4096或2048，直接在電腦上操作4k固態硬盤。

此外，許多硬盤分區工具，如diskgen和分區助手，也支持4k對齊。對硬盤進行分區時，只需勾選“對齊以下扇區的整數倍”，然后從下面的扇區數量中選擇2048或4096。

2048和4096固態硬盤4k對齊差異

在ssd的4k對齊操作中，分配單元(扇區號)一般有512、1024、2048、4096、8192、16k等。目前比較常選擇的用戶有1024、2048、4096，后兩者是目前比較常見的。那么，選擇2048還是4098作為4k對齊扇區的數量更好呢？

有人說，當使用win7或win8系統或32位系統時，4k對齊的扇區數量建議2048個扇區，win10或64位固態驅動器建議4096個扇區。這個說法是真的嗎？

測試表明，win10系統下128gb ssd與2048扇區對齊的4k性能略好于4096，說明win7/8系統下小容量ssd與2048扇區對齊的4k性能略好。在win10或大容量ssd場景下，建議選擇默認的4096扇區對齊。但總體來說，無論是2048還是4098，ssd的4k對齊性能差異并不大。畢竟價值差不大。在固態硬盤的4k對準操作中，我們一般選擇默認，沒有太多的糾結。