无意中在论坛看到一篇有关SSD 4K对齐的帖子，说的是为何都是4K对齐，性能却存在很大的差距？最后作者得到的结论是，使用512簇、1024簇、2048簇会使得SSD的成绩下降。因为SSD使用的是全新的硬盘文件系统，所以按照老旧的文件系统运行，会降低效率。这种说法是很有道理的。不过对于win7及其以上操作体系统的用户而言，其实用不着为512簇、1024簇、2048簇这些问题纠结，因为现在的硬盘分区软件，在新建分区时，默认都是4096簇，除非你专门手动更改簇的大小。今天要讨论的是，不是簇大小对SSD的性能影响，而是扇区数大小对SSD的影响，这个在SSD实际使用中更加常见。因为之前在网上看到不少说法，有人说“4K(8)扇区对齐”才能正真发挥出SSD的性能。有人说微软推荐的是4096扇区对齐。有人说如果使用的是win7，8之类的操作系统，用2048扇区对齐就可以了。还有人说64位操作系统应当用4096扇区对齐，32位操作系统才用2048扇区对齐。到底那种说法更有道理呢？还是用实测来说明吧。

网上对4K对齐时，选择扇区数大小的一些看法。

测试用的硬盘为宇瞻AS710 128G SSD，这款产品使用的是SandForce SF-2241VB2主控芯片，Apacer闪存，128G的容量，有四个闪存颗粒。

这款产品拥有二个接口，既可以通过SATA3(6Gbps)接口当SSD硬盘，又可以通过USB接口当USB3.0移动硬盘。此次测试使用的是SATA3(6Gbps)接口。

操作系统使用的是win7 64位旗舰版。虽然现在win10已经正式发布，不过对于软件的支持，还是win7更好一些，相信win7系统是一时半会不会被淘汰的。

使用DiskGenius软件进行4K对齐时，需要选择扇区数。

在默认设置下，DiskGenius无法实现4K扇区对齐(注意此4K是指扇区8)，最小只能实现32K对齐，即起始扇区64。

一：4K(8扇区)对齐

DiskGenius默认建立分区时，占用1+62个扇区，即主引导扇区+保留扇区。4K对齐，就要将分区起始位置建立在默认的保留扇区里。要8扇区数对齐，必须设置为起始柱面0，磁头0，扇区9。

使用AS SSD Benchmark软件，可以看到此时硬盘的对齐参数为4K，也就是8扇区对齐。

Anvil's Storage Utilities软件测试后的得分。

PCMark7软件测试后的得分。

PCMark8软件测试后的得分。

二：1024K(2048扇区)对齐

接下来选择1024K(2048扇区)对齐，这个对齐数是最常见的，一般软件的默认对齐，就是这个扇区数值。

通过AS SSD Benchmark软件，可以看到此时硬盘的对齐参数为1024K，也就是2048扇区对齐。测试得分要比8扇区对齐时高一些。

Anvil's Storage Utilities软件测试的得分，也要比8扇区对齐时要高。

PCMark7软件测试后的得分同样要比8扇区对齐时高一些。

PCMark8软件测试的得分，在2048扇区对齐下与8扇区对齐下是一样的。不过写入速度却不同，2048扇区对齐下为143.82MB/s，8扇区对齐下为144.43MB/s，差距不是很大。

三：2048K(4096扇区)对齐

最后选择2048K(4096扇区)对齐，也是DiskGenius软件在4K对齐时，可选择的最大扇区数。

通过AS SSD Benchmark软件，可以看到此时硬盘的对齐参数为2048K，也就是4096扇区对齐。测试得分要比8扇区，2048扇区对齐时高不少。

后来通过多次测试，在4096扇区对齐时，AS SSD Benchmark软件的得分基本上还在400左右，再没有达到500左右。仅仅只有这么一次较高的得分，其它测试得分都没什么变化，感觉是软件误差。

Anvil's Storage Utilities软件测试的得分，要比8扇区对齐时的分数要高，但低于2048扇区对齐时的分数。

PCMark7软件测试后的得分，也是要比8扇区对齐时的分数高一些，但低于2048扇区对齐时的分数。

PCMark8软件测试的得分，在4096扇区对齐时，要低于2048扇区对齐与8扇区对齐时的分数。写入速度也低于2048扇区对齐与8扇区对齐时的分数，不过差距不是很大。

从图表的对比不难发现，在使用win7 64操作系统时，SSD使用2048扇区对齐，它的性能表现是最好的。

最后再先做一下知识普及。其实这些知识，都是我在网上搜的，只是做一下汇总，估计有不正确的地方，欢迎大家指出。

什么是簇？

最开始从WIN98一直到WIN XP，都是机械硬盘的天下，容量有限。而且绝大多数机械硬盘默认扇区都是512K大小。分区的时候有一个东西叫做物理存储单元，俗称簇。分区的时候可以指定这个大小。这个簇不是硬盘的物理结构，而是使用方法。

这个簇很有意思，一个簇只能容纳一个文件，但是一个簇可以包含多个扇区，当时流行小簇，因为小簇不“浪费”磁盘。 打个比方，比如我的簇是10K，文件是25K，我需要保存这个文件需要占用3个簇;那如果簇是5K，那么我想保存该数据，需要使用5个磁盘扇区单元。显得磁盘利用率更高。

那这么看来，是不是簇越小越好呢?不是!因为一个簇是一个磁盘最小的管理存储单元，如果一个文件读了4个单元和400个单元，你觉得哪个更快呢? 而且目前大容量硬盘已经不在乎那几K了，簇这个东西没必要太小。

簇和扇区有什么区别？

簇和扇区不是属于一个范畴。簇是系统在硬盘上读写文件时的单位，是一个数据块。而扇区是硬盘划分的最小单位值，就是簇(数据块)占用的地方。

簇的大小大于扇区的大小。硬盘每簇的扇区数与硬盘的总容量大小有关。扇区是存储介质上可由硬件寻址的基本单位，x86系统几乎总是定义512字节的扇区大小；簇是许多文件系统格式使用的可寻址数据块，簇的大小总是扇区大小的整数倍，且不同文件系统对于不同大小的卷(分区)会有不同的默认簇大小，比如FAT32对于8GB以下的分区，默认簇大小为4KB，对于8GB～16GB的分区，默认簇大小为16个扇区(8KB)，NTFS对于大于2GB的分区，默认簇大小为8个扇区(4KB)。

打个比方，你(系统)要在仓库(仓库可视为硬盘)里存放一些书(数据)。你先把书分门别类放到一些大纸箱(簇)里，然后放进仓库，纸箱的体积是根据你仓库大小来决定的，而仓库始终划分成单位为0.1m?的小格子(扇区)，仓库大了，纸箱就大些，仓库小了，纸箱就小些。

存储器中说的块、页、簇、扇区对应的关系是什么？

简单的说，就是块可以包含若干页，页可以包含若干簇，簇可以包含若干扇区。这里“若干”一般是二的方次。例如：一簇等于128扇区，一页等于64簇，一块等于4页，那么一块就等于4x64x128扇区。

什么是4K?

绝大多数的机械硬盘默认是512字节的扇区，采用的是DRAM作为存储介质; 而机械硬盘，无论是SLC颗粒还是MLC颗粒，都属于NAND闪存存储单元。 这种硬盘的扇区是4K，这就是4K的由来!

由于win98和win xp大多数采用FAT格式。 这种格式具备32位、16位磁盘格式相互兼容所以被大多数朋友采纳作为系统盘。 但是到了Vista时代，已经不需要16位的DOS了，所以全部采用了纯32位的NTFS格式，NTFS格式也升级到了第五代。 其实XP时代就有NTFS，虽然这种格式性能更高更安全，但是兼容性差，所以一直不作为系统分区，一般作为存储分区。

NTFS格式有一个特性，那就是起始簇的位置!

NTFS分区起始位置不是从0开始，而是从LBA63开始，就是第六十三个扇区开始开始存储。

而且NFTS默认认为扇区是512字节大小，而不是智能调节到第六十三个扇区。

这样问题就来了，63个扇区×512字节=31.5K，也就是说，磁盘的前31.5K是不能被使用的。

使用机械硬盘就算了，使用固态硬盘，存储第一个字，也需要占用31.5K-35.5K之间的磁盘扇区。

最过分的是这样子排列下去，恰好每到一个扇区的4K位置，就会造成一个数据存2个扇区的情况。

而且这样排列，只要到了那个能被4K整除的位置就100%占用了2个扇区，哪怕只写一个字。

固态硬盘无论是MLC还是SLC，都是有写入读取次数的，这样极大的损伤了性能和寿命。 而且，增加了读取次数。 这个时候无论簇是多大，都会造成性能和空间的浪费。

所以这个问题就叫做4K!

什么是4K对齐？

硬盘分区的时候有一个东西叫做物理存储单元，俗称簇。分区的时候可以指定这个大小。这个簇不是硬盘的物理结构，而是使用方法。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，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。所以只要是8的倍数都是4K对齐了。

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