基本介紹
- 中文名：4K對齊
- 外文名：4K Alignment
- 適用設備：計算機硬碟
- 使用技術：高級格式化
- 方法：格式化分區
- 扇區/簇大小：4096個位元組
原理,機械硬碟,固態硬碟,參考,
原理
當前電腦傳統機械硬碟的每個扇區一般大小為512位元組；當使用某一檔案系統將硬碟格式化時，檔案系統會將硬碟扇區、磁軌與柱面統計整理並定義一個簇為多少扇區方便快速存儲。例如：現時windows中常見使用的NTFS檔案系統，默認定義為4096位元組大小為一個簇，但NTFS分區因為其引導區占用了一個磁軌共63個扇區，真正的檔案系統在63號扇區之後，那么依照計算得出前63個扇區大小為：
- 512Bx63=32256B
並按照默認簇大小得出63扇區為多少個簇：
- 32256B÷4096B=7.875
即為每個簇都會跨越兩個物理單元，占據第一個單元的組後512位元組和第二個單元的前3584位元組。這樣檔案系統在讀寫某個簇的時候，硬碟需要讀寫兩個物理單元，這會降低讀寫速度，並縮短使用壽命。現時一般使用一些硬碟分區軟體在主引導記錄的63個扇區後作犧牲地空出數個扇區以對齊檔案系統的4096B每簇，以避免過多的讀寫操作，提升讀寫速度、延長使用壽命。
機械硬碟
主條目：先進格式化
在磁碟發展早期，每扇區為512位元組比較適合當時硬碟的儲存結構。但隨著單盤容量的增加，儲存密度的上升會明顯降低磁頭讀取磁碟的信噪比，雖然可以用ECC校驗保證數據可靠性，但消耗的空間會抵消儲存密度上升帶來的多餘空間。所以提出以4KB為一個扇區為主的改變。現時硬碟廠商新推出的硬碟，都將遵循先進格式化（4KB扇區）的設計以對應新的儲存結構和檔案系統問題。
固態硬碟
相對於機械硬碟來說，4K對齊對於固態硬碟意義更大，現時的固態硬碟多為使用NAND Flash快閃記憶體作存儲核心，該快閃記憶體具有刪除、寫入次數限制，當次數用完後該固態硬碟便會性能下降甚至報廢；當然很多廠商設計固態硬碟存儲方式為不在短時間內刪除寫入同一個位置，嘗試全面均勻使用每一個扇區以達到期望壽命，然而在沒有4K對齊的電腦上這將會使固態硬碟壽命快速下降。
