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

3、然后会有一个简短的对齐进程,这个过程很快,一般一分钟内就可以完成

4、之后会自动跳转到下面的界面,这里不用管,直接点Restart Align,电脑会自动重启

5、重启后,会跳转到DOS下进行对齐,这个过程视你的硬盘大小以及使用量而定,硬盘中的文件越少,对齐的越快,我对齐了一块使用了400多G的文件的硬盘,大概用了近2个小时。在这个过程中,电脑不要断电,对齐程序不要强制停止,否则可能会导致硬盘损坏!

6、对齐后,电脑会自动重启,然后进入系统后,会弹出下图的窗口,可以看到,分区的图标已经变成了绿色,而后面有一个Succeeded成功的标识,现在硬盘的4K就对齐了

win8,win8.1系统下已使用硬盘分区对数据无损对齐4K的方法:

下载并安装分区助手专业版5.2
http://www.disktool.cn/download.html

操作步骤:
1.打开分区助手专业版5.2,如图依次对要对齐的盘符进行操作


2.对操作进行最后确认,点击提交,然后安装提示确认操作,然后系统会自动重启,并进入dos界面对数据进行自动4K对齐操作。

时间长短取决于硬盘性能以及数据大小。请耐心等待,操作未完成期间不要断电或者强制重启,否则可能会损坏硬盘。

我的一个64G的固态硬盘+500G的机械硬盘,数据存到80%左右,4k对齐用时3-4小时。

64G ssd对齐前后测试图(由于系统装在固态硬盘里且杀毒软件,卫士等常用软件都没有关闭,所以数据仅供参考对齐前后得分变化):

4k对齐之前:

4k对齐之后:

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