4k对齐2048和4096区别

在之前的ssd历史上比较全面的4k对齐教程中,很多粉丝朋友留言问,什么是4k对齐,ssd2048和4096的4k对齐有什么区别?因为4k比对会涉及很多关于硬盘的知识,小编会给大家一个通俗易懂的科普讲解 。
4k结盟意味着什么?
要全面了解固态硬盘的4k校准,我们必须首先了解这些知识 。
从windows98到xp时代,是传统机械硬盘(hdd)的天下 。hdd的容量和性能相对有限,大部分机械硬盘默认扇区是512k 。分区的时候有个东西叫物理存储单元,俗称集群,这个大小可以在分区的时候指定 。这个簇不是硬盘的物理结构,而是使用方法 。
什么是簇?
这个集群非常有趣,1个簇只能容纳1个文件,但是1个簇可以包含多个扇区.小集群当时很流行,因为小集群没有“浪费”磁盘 。
举个例子:
比如我的集群是10k,文件是25 k,保存这个文件需要3个集群;如果集群是5k,则需要5个磁盘扇区单元来保存数据,这使得磁盘利用率更高 。这就是当时流行小集群的原因,因为小集群并没有“浪费”磁盘 。
那么,簇是不是越小越好呢?
也不是!因为集群是磁盘中比较小的管理存储单元,所以如果一个文件读了4个单元和400个单元,你觉得哪个更快呢?"s目前的大容量硬盘并不关心那些k,所以集群没有必要太小 。
什么是4k?
目前绝大多数机械硬盘默认为512字节扇区,存储介质为dram 。slc颗粒和mlc颗粒都属于nand闪存单元 。这个硬盘的扇区是4k,是4k的发源地!
从win98到xp,大部分系统使用的都是fat格式,兼容32位和16位的磁盘格式,所以当时被大部分朋友采用作为系统盘 。
由于windowsvista时代不再需要16位dos,系统采用纯32位ntfs格式,ntfs格式升级到第五代 。
其实从windowxp时代开始,就有了ntfs格式 。但是当时虽然性能更高更安全,但是兼容性差,所以没有作为系统分区使用,一般作为存储分区使用 。从vista时代开始,兼容性就被解决了,从此流行开来 。
ntfs格式的一个特征是起始群集的位置 。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存储 。和nfts默认将扇区视为512字节,而不是智能地调整到第63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.
即使使用机械硬盘,在使用固态硬盘存储第一个字时,也需要占用31.5k-35.5k之间的一个磁盘扇区 。比较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.而这种安排,只要你到了能被4k整除的位置,就占据了2个扇区,哪怕你只写一个字 。
现在的固态硬盘无论是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,并且会增加读取次数 。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!
随着时代的发展,硬盘的容量不断扩大,使得以前定义的每扇区512字节不再合理 。因此,每扇区512字节改为每扇区4096字节,现在通常称为“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都固定在512字节,而新标准的“4k扇区”硬盘,尤其是固态硬盘,厂商为了保证与操作系统的兼容性,也把扇区模拟成512b扇区,然后4k扇区和4k集群就会错位 。
因此,应使用“4k对齐”将固态硬盘的模拟扇区与“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.的“4k扇区”对齐