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为什么4k对齐对固态硬盘非常重要

admin1周前 (05-30)电竞游戏17

为什么4k对齐对固态硬盘非常重要

首先,你需要明白几个与4k对齐相关的核心概念:一是Windows操作系统的NTFS文件系统,其数据结构或者说存储结构是固定不变的,NTFS分区是用户最常选择的分区格式;二是固态硬盘的最小写入单位是固定的,即以4kB的页(page)为单位。

为什么4k对齐对固态硬盘非常重要 第1张

NTFS文件系统的基石是MFT表结构,而每个被格式化为NTFS的磁盘逻辑单元的MFT表起始位置,即首个文件的首地址,均可在NTFS引导记录中自行设定,该记录位于占据NTFS分区磁盘前8个扇区的位置。这一设定,正是4k对齐的数学原理所在。Windows操作系统采用“簇”作为文件存储的基本单元,即每个文件所占据的空间是簇的整数倍来衡量,即便文件仅占用1个字节,也需占据一个完整的簇。在NTFS文件系统中,默认的簇大小设定为4KB。

固态硬盘由闪存芯片构成,其最小可读写单元称为页安装系统后重新4k对齐可以吗,通常页的大小为4KB。与机械硬盘不同,闪存不支持独立写入512字节的扇区,实际上,固态硬盘的写入操作是以页的整数倍为基准进行的。由于固态硬盘仅能向已擦除的“空白”页面进行数据写入为什么4k对齐对固态硬盘非常重要,若无法寻得合适的空白页面,便需以“块”为基本单位进行清除(通常块的大小约为512kB),随后方可进行页面写入。此外,固态硬盘在写入少量数据时,可能因多种因素而频繁进行“擦除-写入”操作,这种现象被称为固态硬盘的“写放大”效应,严重影响了其擦除寿命。

通过上述特性的详细分析,我们了解到,若NTFS分区的MFT表起始地址,即该磁盘首个文件的首地址或首个文件存储“簇”的地址,与固态硬盘的4k页边界地址(如4096、8192等)并非整数倍关系,则该固态硬盘即被视为未实现“4k对齐”。在此情形下,固态硬盘在写入每个簇时,不得不写入两个相邻的页,这一行为既多余又可能引发“写放大”现象,从而缩短固态硬盘的使用寿命。因此安装系统后重新4k对齐可以吗4K对齐的核心含义在于期望上述两个地址之间能够建立起整数倍的数学联系。通过这种方式,固态硬盘的速率优势可以得到最大化的发挥,同时也能够避免对固态硬盘寿命造成损害。

在实际应用中,大多数硬盘分区工具通常会在NTFS引导记录,即NTFS分区前的8个扇区之后,特意预留出若干扇区作为空白,目的是为了与文件系统的4kB簇对齐。这样做可以减少不必要的读写操作,从而提高读写效率,并有助于延长硬盘的使用寿命。

现代操作系统推荐将首个分区设置在LBA2048号扇区,这相当于1MB的空间大小为什么4k对齐对固态硬盘非常重要,而2048恰好是8的整数倍,因此分区实现了4K对齐。在默认安装过程中,操作系统会将第一个分区定位在LBA2048号扇区,无论是采用MBR还是GPT分区模式,这一规则均适用。Windows与Linux系统,在它们进行常规安装时,首个分区的起始位置均为LBA2048;此外,若采用各自的默认分区工具,首个分区同样会从LBA2048处开始。

因此,若您对4k对齐的原理感到困惑,不妨直接采用系统内置的分区和格式化工具,这样处理后的分区便会自动实现4k对齐。在Windows 7/8/10系统的安装过程中安装系统后重新4k对齐可以吗,若选择使用系统自带的分区工具,那么格式化后的分区便会默认设置为“4K对齐”,用户无需进行额外的配置。在安装Windows 7、8或10系统时,系统会提示用户对驱动器进行格式化,而这个过程默认会采用“4K对齐”的方式。

若您执意选用第三方分区辅助工具,那么在创建新分区过程中,请务必记得勾选“允许分区对齐”这一选项,以便对固态硬盘进行优化。

请注意:对齐的调整需针对每一个磁盘分区进行,确保每个分区均单独设置对齐。

您可以通过“AS SSD Benchmark”这一软件来检测固态硬盘是否进行了4K对齐。若该软件显示结果中有“1024K-OK”“4K-OK”等标识,并且这些标识后面紧跟着“OK”字样,那就说明该固态硬盘已经成功实现了4K对齐。

若固态硬盘已安装操作系统并保存数据,但检测结果显示未进行4k对齐,则可通过“Paragon Alignment Tool”工具进行后续调整。然而,此过程耗时较长,因此建议用户在安装操作系统和存储数据之前,先对新的固态硬盘进行4k对齐分区及格式化操作。

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