什么是4K对齐?SSD固态硬盘需要4K对齐吗?

4K对齐 , 其实就是在格式化过程中使用4K对齐规则对硬盘扇区进行整理的过程 。很多用户知道机械硬盘需要对齐4K , 这是共识 , 然而对于SSD固态硬盘来说 , 4K对齐有没有必要呢?回答问题需要论证 , 以下就以机械硬盘4K对齐进行测试 , 验证4K对齐是否能够提升性能 。

什么是4K对齐?SSD固态硬盘需要4K对齐吗?

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什么是4K对齐?
“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” 。“4K”对不齐是因为在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 , 显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 。
高级格式化的定义:
Advanced Format 又称“高级格式化” 。硬盘行业目前正在经历扇区存储方式的变革 , 由盘片每扇区存储4096字节取代以往的512字节 。作为最新的术语 , “高级格式化”将更好地优化单碟密度 , 从而增加了存储空间 。
它应用了最新固件 , 从而更好地适应最新操作系统和其他配套设施的运行 。长期以来 , 机械硬盘在储存数据时 , 一直都是以512byte大小的扇区(Sector)为单位分割进行读写 。随着硬盘容量的不断提升 , 这种古老的分配标准已经越来越显的不合时宜 。
因此 , 硬盘行业决定将扇区容量扩大到4KB , 该技术被称为“先进格式化”(Advanced Format) 。传统的扇区分割机制中 , 每512byte的数据之间 , 需要间隔一个同步/分隔(Sync/DAM)区域和一个ECC错误校验区域 。而在“先进格式化”模式下 , 每4KB为一个扇区 , 相当于把之前的8个扇区合而为一 , 只需要一个同步/分隔区域和一个容量稍大的ECC校验区 。
测试目录:
一、HD Tune读取测试
因为HD Tune测试写入需要重新删除格式化分区 , 会影响4K对齐 , 所以本项测试只测试读取部分 。
1、下图为非4K对齐状态下的写入;
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2、下图为4K对齐状态下的写入;
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3、总结:下图为HD Tune读取测试的对比图(为便于查看 , 存取时间分别乘以10) , 可以看到 , 在这项测试中 , 是否对齐4K基本上没有影响 。
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二、ATTO读写测试
1、下图为非4K对齐状态下的写入(ATTO 测试结果);
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2、下图为4K对齐状态下的写入;
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3、总结:通过下面的两张读取和写入的柱状图 , 可以清晰的看到 , 读取方面 , 4K对齐有着较为稳定的优势 , 而写入方面的优势更大 , 所以在本项测试中 , 4K对齐对硬盘有较为明显的提升(下图数值越大越好) 。
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三、大文件与零散小文件复制测试
1、下面的两张图为不同硬盘零散小文件复制测试;

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