固态硬盘4k对齐扇区是2048还是4096_机械硬盘4k对齐害处

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关键词：SSD，固态，物理扇区，4k对齐，簇大小，文件系统

如何查看4k是否对齐 ？

固态硬盘有两项需要检查：4k对齐，簇大小

我们可以使用DiskGenius查看4k是否对齐：打开软件后，首先在软件左侧选中要检测的磁盘，然后选择“工具”菜单中的“分区4KB扇区对齐检测”

最右侧“对齐”一栏是“Y”的分区就是对齐的分区（起始扇区是8的整数倍），否则就是没有对齐。没有对齐的分区会用红色字体显示”N”。

另外，我们还要查看各分区的簇大小是否小于4096(4kB)

4k扇区：固态硬盘的物理扇区

现在的固态硬盘遵从4k(4096Bytes)物理扇区的标准，而传统的机械硬盘的扇区是512Bytes，出于某些兼容性的考虑，固态厂商将固态的1个4k物理扇区虚拟成8个512B的逻辑扇区。因此，对于计算机来说直接看到的扇区大小为512B。

我们可以使用DiskGenius查看扇区大小：左侧点击选中硬盘，在右边就可以硬盘的扇区数据了

换而言之，1个逻辑扇区实际对应的是1个机械扇区或8分之一个固态扇区。

因此，对于固态硬盘的扇区使用提出了一些要求。

4k簇：硬盘簇大小的设置

出于存储速度的考虑，计算机对扇区的读写是成组的，在windows系统中叫做“簇”，在Linux中叫做“块”。这就是我们格式化硬盘常常可以看到的簇大小的选项。

簇的意思就是几个扇区为一组，作为整个分区大小的最小单位。

一个簇就是一个储存单元，它可以包含不止一个扇区，一个簇只能对应一个文件。

一个“簇”包含2的n次方个扇区（最少为一个扇区，即512B）。对于固态硬盘，如果选择小于4k的簇，会对一个同一扇区进行多次读写，影响硬盘性能和寿命。（不过一般软件不提供这样的簇大小）

截图使用的软件为：分区助手

簇大小主要有2个影响，一是存取效率，二是对硬盘空间的利用率。簇越大，对于大文件所需存取次数相应较少，但是小文件占用的空间会变大。反之同理。

对于老设备来说，适当增大簇大小，可以一定程度上降低读写大文件时的硬件开销。

但实际上对于现在大多数设备来说，存取效率对读写速度的影响可以说是很小了，只要不设置4k以下的小簇不会对读写产生太大的影响。

关于簇大小的选择一般默认即可。不同文件系统默认的簇大小不同，跟分区的大小有关。windows的NTFS文件系统默认的簇大小就是4K。

U盘簇大小和文件系统的选择

对于一般常见的U盘，建议使用 FAT32 或 exFAT 的文件系统。前者拥有更好的兼容性，但单文件最大不能超过4GB；后者最大文件方面基本没有限制，对于老旧设备支持较差，XP系统则安装升级插件后也能正常支持。大容量U盘可使用 exFAT。

exFAT：最大文件大小为16EB，最大分区大小为128PB，但windows原生最大支持256TB的exFAT分区的格式化。
FAT32：最大文件大小为4GB，可以支持最大2TB的分区，但windows原生只支持32GFAT32的格式化，需借助分区工具进行格式化。
但exFAT也有一个问题：容易丢数据。

NTFS 文件系统的的好处是相对FAT更加安全，但日志式写入对于U盘闪存来说压力较大，不建议使用，尤其是低端U盘，可能会造成系统的阻滞（比如插上U盘电脑就卡住了）。

簇大小一般按系统的默认即可，NTFS 默认4KB，FAT32 和 exFAT 系统会根据分区大小进行计算默认值（32k和128k）。较大的簇大小（16k以上），可在一定程度上减小U盘的读写压力，但作用有限。因此一般簇大小的设置也不会特别大。

4k对齐：簇的起止位置与物理扇区的对齐

4k对齐的原因在于一个历史遗留的问题：LBA63——对于一些设备需要读取硬盘前段的数据进行引导，机械硬盘的一个磁道刚好就是63个扇区，磁盘默认空出前63个扇区。

LBA63 参考：为什么磁盘分区的时候，第一个分区前面总有一段空间（63或者2048个扇区）

对于机械硬盘，逻辑扇区即是物理扇区，不需要对齐；

对于固态硬盘每8个扇区为1个物理扇区，如果从64扇区开始，就会出现4k不对齐的问题：第64逻辑扇区实际是第8物理扇区的最后8分之一，第65逻辑扇区实际是第9物理扇区，然后根据簇大小进行读写到这个簇结尾的地方，同样会空出一段。

对于这一个簇的读写次数就要比原来多一次。如果是簇大小是4k，则每个簇读写都要多一次，读写一个文件的操作次数就是4k对齐情况下的两倍。这对硬盘的性能和寿命是非常不利的。

参考： 4K扇区、4K簇、4K对齐是什么关系？

DiskGenius ：分区4K对齐那些事，你想知道的都在这里

只要分区的第一个扇区是8的倍数+1就算是4k对齐了。在DiskGenius中可以看到起始扇区号为8的倍数。windows推荐的对齐扇区是2048，即刚好在硬盘前段空出1Mb的空间。

在新建分区时可以选择对齐值，理论上只要不小于8都是可以的。第一分区由于lba63的原因不要小于64（但实测小于64也没有问题）。一般按照2048的默认值即可。

总结：影响固态读写性能

由于固态 4k物理扇区（等于8个虚拟扇区）的设计，使其性能受 4K对齐 和 簇大小 的影响，如果在SSD上 使用低于4K的簇大小，或者分区 没有按4K对齐 都会影响读写性能和寿命。

网友测试：为何都是4K对齐，性能差距那么大？

网友测试：分区格式和簇对读写速度、占用空间的影响

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