别让SSD沦为半吊子，简述4K对齐

吴川

华南区技术负责人

概要购置了SSD硬盘，想要了解如何通过4K对齐发挥SSD最大的性能？本文将会为您诠释什么是4K对齐及如何为SD硬盘进行4K对齐操作。

满心欢喜为计算机购置了新的SSD硬盘，利用软件测试却发现硬盘的读写速度远低于厂商标识的理论速度？如果你遇到了这样的情况，那么这可能是SSD硬盘没有进行4K对齐惹的祸。

什么是4K对齐？

传统的机械硬盘的读写操作都是以扇区作为单位，大多数老式机械硬盘每个扇区的大小是512字节，而采用NAND闪存作为储存单元的SSD，扇区大小一般为4KB。

4K对齐实际上是物理扇区与数据簇之间的对齐，当我们没有在4K对齐的硬盘上创建分区时，分区始终不会从物理扇区的起始位置开始，这意味着当进行读写操作时，物理扇区和数据簇会发生偏移。

因此，读取保存在一个数据簇的内容时，硬盘将会访问两个扇区，从而增加访问时间并减慢读写速度，同理，写入文件时同样会对两个物理扇区进行操作，必然会增加写入次数并浪费了磁盘空间。

用最简单的话来说，就是在读写同一份大小为4KB的资料时，没有4K对齐的SSD需要进行两次的扇区数据调取操作，进行对齐后就能将数据簇与SSD闪存的最小存储单元对应，在一次读写操作中就能完成数据的调取。

4K 对齐有必要吗？

从下图我们能够看到4K对齐前后，整体读取以及写入对比还是有所差异的：4K对齐后，SSD的读写速度及跑分都有明显的提升。我们都知道SSD的性能好不好就是看读写速度够不够快，4K对齐则能够帮助SSD发挥最高性能，让用户能够完全体验到SSD的快捷。

如果SSD 4K不对齐，写入的数据写入点正好会介于两个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，这样会造成跨区读写，读写次数放大，从而影响读写速度。

另外由于固态硬盘写入次数有限，如果4K不对齐，寿命也会缩短。所以使用SSD必须要进行4K对齐。

4K对齐前

若4K不对齐，AS SSD Benchmark软件左上角会提示“BAD”的字眼。

4K对齐后

如果4K对齐，AS SSD Benchmark软件的左上角会显示“OK”的字眼。

*测试结果项目解读：

1. Seq – 持续测试

2. 4K – 随机单队列深度测试

3. 4K-64Thrd – 随机64队列深度测试

4. Acc.time – 资料访问时间测试

从上面的测试结果可以看出，虽然在持续读取的速度上，4K对齐前后的SSD读取速度不相上下，但是持续写入速度提升了接近60%！另外，关于4K写入的速度也有非常显著的提升：5倍，可以说是天差地别了。

如何查看SSD是否已4K对齐？

由于4K对齐并不是什么新鲜的事物，如AS SSD Bencnmark这一类第三方软件都有专门的选项标识硬盘是否已经4K对齐，但就算不借助其他软件，利用WINDOWS系统自带的工具也能轻松检测硬盘的4K对齐情况。

查看SSD是否已4K对齐的具体方法

1. 在键盘上按下WINDOWS键+R，或者在左下角的开始菜单搜索栏中键入“msinfo32”。

2. 在组件-存储-磁盘分栏中，找到分区起始偏移一栏，如果这个数值可以被4096整除，那么就代表该硬盘已进行4K对齐。如图所示，1048576/4096=256，代表硬盘已经进行过4K对齐。

如何对SSD进行4K对齐？

如果您在为硬盘进行格式化分区时，使用的是微软Windows 7以上的系统内置磁盘管理工具的话，那么实际上在完成格式化分区操作后，分区就默认成为了4K对齐的分区，用户无需再额外进行设置。

如果您的操作系统版本低于Windows 7，或者当前分区还未进行4K对齐但又不想重做系统，那么就需要借助第三方软件来实现，比较常用的软件有Disk Genius。

值得一提的是，无论是什么版本的操作系统，在使用Renee Becca将操作系统迁移到SSD的过程中，软件将向目标分区自动进行4K对齐，免除用户的后顾之忧。

都叫兽结语：

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