硬盘4k对齐教程总结

2023-01-08 10:55:07

4k对齐概念：

4K对齐相关联的是一个叫做“高级格式化”的分区技术。
首先先来了解一下什么是叫做“4K 对齐”。其实“4K对齐”相关联的是一个叫做“高级格式化”的分区技术。“高级格式化”是国际硬盘设备与材料协会为新型数据结构格式所采用的名称。
这是主要鉴于随着时代发展，硬盘容量不断扩展，使得之前定义的每个扇区512字节不再是那么的合理，于是将每个扇区512字节改为每个扇区4096 个字节，也就是现在常说的“4K扇区”。随着NTFS成为了标准的硬盘文件系统，其文件系统的默认分配单元大小（簇）也是4096字节，为了使簇与扇区相对应，即使物理硬盘分区与计算机使用的逻辑分区对齐，保证硬盘读写效率，所以就有了“4K对齐”的概念。
传统硬盘的每个扇区固定是512字节，新标准的"4K扇区"的硬盘，硬盘厂商为了保证与操作系统兼容性，也将扇区模拟成512B扇区，这时就会有4K扇区和4K簇不对齐的情况发生。所以就要用“4K对齐"的方式，将硬盘模拟扇区对齐成“4k扇区”。“4K对齐”就是将硬盘扇区对齐到8的整数倍个模拟扇区，即512B*8=4096B，4096字节即是4K。用win7系统对硬盘分区格式化时，默认是将硬盘扇区对齐到2048个扇区的整数倍，即512B*2048=1048576B=1024KB，即1M对齐，并满足4K对齐，该值只要是4096B的倍数就是4K对齐。
其实每扇区512个字节的定义起源于电脑发展的初期，因此在那时将硬盘容量切分成每块512个字节是平衡与文件管理和存储之间的。随着硬盘容量已经攀升，1TB甚至更高容量硬盘的普及，再用老标准去管理现超大容量的硬盘不但显得繁琐，而且降低效率，因此提升单个扇区的容量就势在必行了。

后果：

在了解了“4K扇区”这个定义后，就很容易理解什么是叫做“4K 对齐”了。所谓“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”。为什么会有“4K”对不齐呢?这是因为在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。

（以上文字来自百度百科）

方法（步骤收集自网络）：

新硬盘分区对齐4K的方法：

一、查看硬盘是否支持高级格式化

一块硬盘，怎么分区才能4K对齐呢？方法有很多，不过，首先要确定，你的这块硬盘是否支持高级格式化（Advanced Format )

一般来说，2011年之后生产的硬盘，都是支持高级格式化的，而要确定是否支持，可以使用Paragon
Alignment这款软件。
1、下载Paragon_Alignment
2、安装后，运行，如下图，可以看到左侧是你的硬盘，而右侧，则是说明，如果显示绿色，则是已经对齐4K，而显示黄色，则是可以对齐4K，但未对齐，而粉红色的，则是不支持高级格式化，也就是对齐4K也没用。

二、对齐4K的方法
对齐4K的方法有很多，按照硬盘的使用状态，可以分为两种：

A：已使用的硬盘
这种情况，对齐4K而不破坏原有的文件数据，方法在后文

B：新硬盘
这种情况下对齐4K就简单多了，方法有很多，这里介绍两种方法：
a、Win7安装过程中，使用Win7的格式化工具进行格式化，这样的分区就直接4K对齐

b、使用工具进行格式化，本文的就是讲如何使用DiskGenius这款软件，对全新硬盘进行4K对齐分区，特别适合使用XP系统，或者不喜欢Win7分区方式的用户，具体的方法如下：
1、首先将硬盘以从盘方式连接，如果只有这一块硬盘，可以使用PE系统进入
2、如果是从盘方式，请下载DiskGenius，如果是PE系统，则一般自带DiskGenius
3、运行DiskGenius，如下图所示，在左侧，选中新硬盘，可以看到，上方显示的是空闲的灰色条，右键点击这个灰色条，选择建立新分区

4、分区类型有两种，如果是装系统的分区，必须选主磁盘分区，分区大小选择你想要的大小，重点是，对齐勾选“到下列扇区数的整数倍”，然后在下面的扇区数选择4096，然后确定

、
5、可以重复上面的操作，分出多个分区，比如我分了2个区，已经分好了，下面就是点击左上角的保存更改，在弹出的询问是否格式化的窗口中，选择是，即可分区完毕，并完成4K对齐

三、查看是否已经对齐4K
查看4K是否对齐可以使用下面的三种方法：

方法一：
下载硬盘测试工具AS SSD Benchmark，运行后可以看到下面左图左上角显示两个绿色的OK，第一个是AHCI，第二个就是是否对齐4K了，而右侧显示的红色BAD，则是没有对齐4K

方法二：
使用本文最上方的
Paragon_Alignment工具查看，详细请参考本文最上方：一、查看硬盘是否支持高级格式化

方法三：
1、Win+R打开运行，输入msinfo32，然后确定，打开系统信息

2、依次选择组建-存储-磁盘，在右侧可以看到硬盘信息，然后下面有一项分区起始偏移

3、打开计算器，输入分区起始偏移的字节数，比如上图的1048576，然后除以4096

4、如下图，如果相除后是一个整数，那就证明4K对齐了，如果有小数点后的数字，不是整数，那么4K就没有对齐

（注意：用这种方法时上图的分区值必须为1也就是该硬盘只有一个分区，如有多个分区这样用起始偏移值算不正确）。

已使用硬盘分区对数据无损对齐4K的方法（不适用win8,win8.1，这两系统看后面的文章）：

Paragon 对齐工具是可同时用于物理和虚拟系统的软件工具。它可用于检测并解决4K 大小物理扇区高级格式化驱动（AF 驱动）、稳定状态驱动（SSD）以及独立磁盘冗余阵列（RAID）中的对齐问题。使用PAT进行检测并重新对齐扇区能够确保系统和 RAID 的最佳表现性能，在 SSD 环境下还能确保其最大的使用寿命。

下载 Paragon Alignment，安装运行：

1、Paragon Alignment Tool 本身就应该有一个前置程序，自动检查硬盘有没有误区，如有，就应该不容许用者进入执行 Alignment 程序。

2、进一步，Paragon Alignment 除了应该做第【1】点之外，更应该有功能将硬盘上的坏区辨别出来，对其分隔并封闭（不再用）或修复，然后才进行 alignment 程序。
3、可以看到左侧是你的硬盘，而右侧，则是说明，如果显示绿色，则是已经对齐4K，而显示黄色，则是可以对齐4K，但未对齐，而粉红色的，则是不支持高级格式化，也就是对齐4K也没用。选择黄色未对齐的硬盘，勾选上，然后点下面的Align Partitons