什么是硬盘4K 对齐？
4K 对齐是什么？以前为什么没听过？ 说到4K 对齐，我大概看了一下有关朋友的解释，和论坛里的争吵，还是不够完善，那么我简单说一下如何硬盘的4K 对齐到底是神马！ 我先说一下什么是簇！
对于不是十万个为什么的爱好者的可以暂时不看这段？
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512字节大小。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。
画外音1：文件越小越多，越浪费存储空间啊？原来是这样
画外音2：大也不合适，小也不合适，咱不懂。就用微软默认的，不懂的就默认，没错！ 画外音3：我懂了，大文件用大簇，小文件分区用小簇
画外音4：楼上的我懂这个！我存储了某岛国的爱情文艺动作片，单文件很大，适合大簇分区。高效且快速！
正题来了，什么是4K ？
我先恶补一下：绝大多数的机械硬盘默认是512字节的扇区，采用的是盘片作为存储介质；而固态硬盘，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 ！
画外音1：哦我明白了，那就是说大家一起吃饭的时候，如果一个勺子和碗一样大，第一个碗里头的好吃的被谁咬了一口，以后每勺想在这个碗里头舀满了，必须要在第二个碗舀一下。无论谁想舀满一勺，都得舀2次！太麻烦了！
画外音2：我也懂了，一个车的体积是一个人的2.5倍，五个人俩车坐不下就这道理！ 画外音3：是啊是啊，车可以随便改，人不能随便拆。只要能被4K 整除就一定不浪费 画外音4：谁说5个人俩车坐不下？咱吃点亏，你俩人去另一辆车，我媳妇有了算俩人，刚刚好！
关于4K 需要对齐，我的硬盘需要吗？
4K 对齐磁盘必须格式化，这种格式化被叫做Advanced Format 。所有固态硬盘，和标注Advanced Format的机械硬盘都需要对齐。因为他们都是4K 扇区。
下载软件：AS SSD Benchmark可以查询是否对齐。
左上角的字体什么意思？第一行产品型号，第二行是否正确开启AHCI ，第三行是起始位置，就是是否对齐！
看到了么？31K-bad ，这正是采用了LBA63分区导致的固态硬盘没有对齐，测试总分为
725.
而如果起始位置是1024K ，那么4K 是对齐的，全部OK ，测试成绩是934.
画外音1：我就是固态硬盘，用的XP 格式化，肯定没对齐
画外音2：我是支持高级格式化的机械硬盘，没对齐
画外音3：我2种硬盘都有，和楼上2位对的很齐
画外音4：发现固态硬盘都是2.5寸，机械硬盘是3.5寸，不可能对齐啊
如何4K 对齐？
到了Vista 时代,NTFS 规范已经到了第六代，NTFS 格式的起始簇的扇区位置是2M ，就是2048K 位置，这样无疑是不会造成浪费的，因为可以被4K 整除。到了Win7的时代，NTFS 格式起始簇的扇区位置是1M ，就是1024K 的位置，无疑也是可以被4K 整除的，不会浪费。这个情况叫做4K 对齐。
需要注意到是，不是说你是WIN7系统就一定不会浪费。因为你的磁盘可能是在NTFS 第五代以前的操作中完成的格式化。只要在VISTA,WIN7系统中使用的系统自带的格式化，一定是不会浪费的。我可以负责人的说，绝大多数人的硬盘4K 根本没有对齐，因为都不是在系统中完成的，也不是用原版win7光盘进行格式化并分区系统盘的。
目前4K 对齐主要用于固态硬盘，因为大多数的机械硬盘都是512字节扇区。不过新出的机械硬盘也是4K 扇区，也是需要对齐的。都需要高级格式化
画外音1：俺懂了，俺一会回去把俺的系统重做了，硬盘全删了，用光盘自带的分区来分区做系统呀！
画外音2：楼上的你懂个屁！光盘自带的分区只分一个系统盘出来就行了，其他的分区用自带工具就可以。
画外音3：我相信除了这个还有别的办法！楼上俩土捶！
画外音4：俺不懂这个，官人我要……
我想4K 对齐，具体如何操作？
第一种办法，安装系统的时候自带的对齐方法
用Win7光盘进行安装的时候，用自带的分区来搞定吧！只不过会产生100M 的隐藏分区用于存放页面启动文件。进系统以后用win7系统自带的格式化工具来格式化分区也是对齐的。
第二种办法，用安装光盘的命令来搞定！
有以下几个步骤！！
1，win7安装界面来的时候，修复计算机-使用工具修复-命令提示符。这样就会来到一个DOS 界面。
2，输入diskpart 并回车来到自带分区工具
3，输入list disk，来显示硬盘列表
4，选择你需要分区的磁盘，输入select disk 数字，比如selectdisk 0。
5，固态硬盘不建议分区，直接输入create partition primary 。是不是长了点？输入CRE PAR PRI 一样
6，更高级的命令给灵活一点的朋友依葫芦画瓢，CRE PAR PRI align=1024 size=1000000的意思是分一个1024字节起始，100000K 字节一个分区。SEL PAR 数字的意思是选择该分区
7，输入ACTIVE 激活，再输入FORMAT FS快速格式化
请原谅我不能按回车继续后面的操作，已经说的很详细了。
第三种办法：用Disk Genius来进行对齐。经过测试3.7以后的版本都有效！
1，直接选择建立分区
2，系统盘肯定选择主分区，类型NTFS ，务必把选择扇区数对齐的勾打上。
3，重点来了！点开详细参数，可以看到默认的起始柱面，磁头为1，扇区为1。把起始磁头设为32，起始扇区设为33。这样可以看到下面的其实扇区号变成了2048。2048明显对齐，没有浪费。无论怎样设置，起始扇区号2048就行。保证你在VISTA,WIN7可以下分的区一样都是对齐4K 。
第四种办法：如果分区已经分了，可以无损对齐
下载Paragon Alignment Tool。软件没什么，就是等待时间和按NEXT 。如果是要对齐当前系统盘，需选择reset ，重启对齐。
必须要说的是！个人建议啊，从上到下来吧！DiskGenius 版本不对、操作不好、不兼容就容易蓝屏，概率多少？我用这软件大概有100次，蓝屏大概有5次。你如果认为你不是那5%那你就去吧！
如果用Paragon Alignment Tool 来无损对齐，这个更危险。无损对齐，无非是是保留数据，万一蓝屏了，所有数据尽毁！
个人建议，如果没分过区的固态硬盘，直接在win7下格式化，重启再装系统。如果是已经装满了数据，但是需要4K 对齐的磁盘，无损对齐考虑清楚后果就用！虽说一般没问题。 画外音1：我是新买的硬盘，就装系统的时候用光盘分区吧
画外音2：我是机械硬盘，需要高级格式化，我把数据都倒出去用的系统自带分区工具搞定的
画外音3：刚说了我是混搭。固态硬盘用系统自带分区搞定，其他机械硬盘就用的Paragon Alignment Tool来无损对齐的。
画外音4：我要说对齐很难，因为这两种硬盘真的不一样大……
SSD 固态硬盘为什么要4K 对齐和需要的操作方法及原理 NTFS 是Windows NT以及之后的Windows 2000、Windows XP、Windows Server 2003、Windows Server 2008、Windows Vista和Windows 7的标准文件系统。
NTFS 取代了文件分配表（FAT ）文件系统，为Microsoft 的Windows 系列操作系统提供文件系统。NTFS 对FAT 和HPFS （高性能文件系统）作了若干改进，例如，支持元数据，并且使用了高级数据结构，以便于改善性能、可靠性和磁盘空间利用率，并提供了若干附加扩展功能，如访问控制列表（ACL ）和文件系统日志。该文件系统的详细定义属于商业秘密 ，Microsoft 已经将其注册为知识产权产品。
20 世纪 90 年代早期，Microsoft 和 IBM 组建了一个联合计划，目标是创建一个下一代的操作系统。该项目的结果是诞生了 OS/2，但由於 Microsoft 和 IBM 在很多重要问题上不能达成共识而最後**， OS/2 至今仍属於 IBM 。Microsoft 开始研究 Windows NT。OS/2 的文件系统 HPFS 包含了若干重要功能，而当 Microsoft 开始创建他们自己的新操作系统时，他们的 NTFS 从中借用汲取了很多方面。
NTFS 有五个正式发布的版本：
v1.0，随 NT 3.1 一起发布[來源請求]，发布于 1993 年中旬
v1.1，随 NT 3.5 一起发布[來源請求]，发布于 1994 年秋季
v1.2，由 NT 3.51（1995 年中旬）和 NT 4（1996 年中旬）提供（有时候也被称为“NTFS 4.0”，因为操作系统版本是 4.0）
v3.0 来自 Windows 2000（有时称作“NTFS 5.0”）
v3.1 来自 Windows XP（2001 年秋季，有时称作“NTFS 5.1”），Windows Server 2003（2003 年春季，有时称作“NTFS 5.2”）， Windows Vista （2005 年中旬，有时称作“NTFS 6.0”）以及 Windows Server 2008（2008 年初）,Windows 7 和 Windows Server 2008R2（有时称作"NTFS
6.1")
V1.0 和 V1.1 以及所有以后版本不兼容，也就是说，使用 NT 3.5x 写入的卷无法被 NT 3.1
读取，除非使用 NT 3.5x 光盘更新 NT 3.1，并添加对 FAT 系统的长文件名支持。V1.2 支持压缩文件、命名流、基于 ACL （访问控制列表）的安全性等功能。
V3.0 支持磁盘限额、加密、稀疏文件、重解析点，更新序列数（USN ）日志、$Extend 文件夹以及其中的文件，并改进了安全描述符，以便于使用相同安全设置的多个文件共享一个安全描述符。
V3.1 使用冗余 MFT 记录数（用于恢复受损的 MFT 文件）扩展了主文件表（MFT ）项
我们知道机械硬盘从很早前，扇区大小就被定义为512B （字节），最新的先进格式机械盘终于把物理扇区提高到4KB(4096字节) ，而我们现在使用的SSD ，page 数一般为4KB ，（下一代25nm 的为8KB ），在NTFS6.x 以前的规范中，分区offset 一直是从63扇区（63X512B=31.5KB）开始，那么就会造成用户的第一个数据的前4KB 会存放在系统" 逻辑扇区" 的31.5KB~35.5KB间，这样持续下去会造成后面所有的数据都会卡在2个物理扇区(page)容量之间，我们知道扇区(page)为磁盘写入的最小单位，如果卡在2个扇区(page)之间，写入的时候就需要进行读-改写操作（对SSD 来说读-擦-写），造成性能的下降。VISTA 之后的操作系统，NTFS 为6.x ，分区offset 就会设置为2048扇区，这样就不会跨2扇区(page)，造成因扇区offset 没对齐而出现的性能下降。
应该说分区不对齐造成的影响也是要看SSD 的固件算法的，理论来说对持续影响小，对随机影响大。
分区不对齐造成的差别如下：
Barefoot 主控分区对齐和不对齐的性能差距图
SSD 采用多通道读写技术以提高SSD 的读写速度。以Barefoot 主控来说，颗粒4KB 的页，主控是4通道的，假设在算法设计上用比较简单的方式，例如一次读写操作单位为16KB （4KB X 4通道) ，一次读写没有满16KB ，那就会出现：读-改-写操作。
如图上所示： 图中SSD 出现分区没对齐问题，读写正好在2个16KB 边界，所以需要做2次读-改-写操作，那么我们说这时候的操作所需时间就是原来的2倍。如果系统请求写入4KB ，那么发生这种情况的概率就是25%（图中第一个4KB 在边界，后面3个在16KB 内，而第5个又到下个16KB 边界了），性能为原本的80%。如果把写入请求提升到32KB 的话，发生的概率就是8/9了，随着请求容量的增大，差距就会缩小。所以对持续速度来说，分区不对齐并不会影响很大。
镁光C300分区对齐和不对齐性能差距图：
可以发现C300分区不对齐4KB 写入性能下降很厉害，这个和主控算法有关，过度偏向4KB 随机的算法，如果因为不对齐造成脱离原本设计的框架，这个算法的所有优化就完全没有了，还带有严重的反作用。
不管如何说，分区的对齐是为SSD 做优化的第一步。
分区对齐方法最简单的就是：
1. 使用WIN7原版安装盘或2008 R2原版安装版，不是GHOST 版本，进行分区，就会自动对齐！！！
2. 对于哪些偏偏不喜欢用Vista,Win7,Win2008分区的朋友，要做到分区对齐就需要用某些第三方软件了。
简单点的就是DISK GENIUS，操作如下：
注意起始扇区数为2048（同Win7格式化）即可，调整磁头为32，扇区为33。
对于不喜欢用Win7做备份的朋友，可以使用Ghost 11.5.1版，支持整盘的备份还原offset 对齐。(前提是要备份的分区是对齐的）
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（下载地址）。
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，方法可以参考：
已使用硬盘无损4K 对齐的方法
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（PE 下载）
2、如果是从盘方式，请下载DiskGenius （下载地址），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（下载地址），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。
已使用硬盘无损4K 对齐的方法
硬盘高级格式化技术，也就是所谓的4K 对齐，平时我们应该经常听说，SSD 固态硬盘要4K 对齐，其实机械硬盘，如果支持高级格式化的话，也是要4K 对齐的，对齐后可以提升机械硬盘的性能，而4K 对齐最麻烦的问题就是，这个硬盘已经使用过了，重新格式化确实可以对齐4K ，但是里面的文件是个问题，下面就介绍无损硬盘资料4K 对齐的方法。
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固态硬盘多个分区是否影响性能
新硬盘分区对齐4K 的方法
注意：对齐4K 前，将电脑里正在运行的所有程序尽量都关闭！
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（下载地址）
2、安装后，运行，如下图，直接点击Next 下一步即可。
3、这里会扫描你当前连接的硬盘和U 盘等存储设备，稍等一下。
4、这里基本上可以不用管，直接下一步即可。
5、下图就是Paragon Alignment的主界面了，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。
6、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。
6、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。
7、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！
8、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。
实机测试 机械硬盘4K 对齐能否提升性能
对于SSD 固态硬盘需要对齐4K ，这点已经成为共识了，而对于机械硬盘，很多人的想法应该是：又不是SSD ，对齐什么4K ？机械硬盘是否需要对齐4K 呢？下面用测试验证机械硬盘对齐4K 是否能够提升性能。
说到机械硬盘对齐4K ，首先不能不说一下高级格式化，一般来说，2011年之后出厂的硬盘，基本都是支持高级格式的，下面引用一下高级格式化的定义：
Advanced Format 又称“高级格式化”。硬盘行业目前正在经历扇区存储方式的变革，由盘片每扇区存储4096
字节取代以往的512字节。作为最新的术语，“高级格式化”将更好地优化单碟密度，从而增加了存储空间。它应用了最新固件，从而更好地适应最新操作系统和其他配套设施的运行。长期以来，机械硬盘在储存数据时，一直都是以512byte 大小的扇区（Sector ）为单位分割进行读写。随着硬盘容量的不断提升，这种古老的分配标准已经越来越显的不合时宜。因此，硬盘行业决定将扇区容量扩大到4KB ，该技术被称为“先进格式化”（Advanced Format ）。传统的扇区分割机制中，每512byte 的数据之间，需要间隔一个同步/分隔（Sync/DAM）区域和一个ECC 错误校验区域。而在“先进格式化”模式下，每4KB 为一个扇区，相当于把之前的8个扇区合而为一，只需要一个同步/分隔区域和一个容量稍大的ECC 校验区。
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SSD 固态硬盘4K 对齐前后性能对比测试 固态硬盘多个分区是否影响性能 开始正式测试，下面是本次测试目录：
一、HD Tune 读取测试 二、ATTO 读写测试
三、大文件与零散小文件复制测试 四、硬盘对齐4K 的方法
一、HD Tune读取测试
因为HD Tune测试写入需要重新删除格式化分区，会影响4K 对齐，所以本项测试只测试读取部分。 1、下图为非4K 对齐状态下的写入。
2、下图为4K 对齐状态下的写入。
3、总结：
下图为HD Tune读取测试的对比图（为便于查看，存取时间分别乘以10），可以看到，在这项测试中，是否对齐4K 基本上没有影响。
二、ATTO 读写测试
1、下图为非4K 对齐状态下的写入。
2、下图为4K 对齐状态下的写入。
3、总结：
通过下面的两张读取和写入的柱状图，可以清晰的看到，读取方面，4K 对齐有着较为稳定的优势，而写入方面的优势更大，所以在本项测试中，4K 对齐对硬盘有较为明显的提升（下图数值越大越好）。
三、大文件与零散小文件复制测试
1、下面的两张图为不同硬盘零散小文件复制测试。
2、下面的两张图为同硬盘下零散小文件复制测试。
3、下面的两张图为不同硬盘下大文件复制测试。
4、下面的两张图为同硬盘下大文件复制测试。
5、总结：
在复制文件方面，分别测试了相同硬盘和不同硬盘下零散小文件和大文件的测试（大文件为2个ISO 游戏镜像，10266MB 大小，零散小文件为1963个不大于2M 的文件，共1646MB 大小），通过下面的柱状图可以对比发现，在复制方面，对齐4K 后性能有着明显的提高，特别是在零散小文件方面，有着接近一倍的提升，这也间接证明了对齐4K 后，可以有效缓解系统卡顿情况发生。 （下图数值越小越好） 。
在固态硬盘距离大规模普及还有些时日的今天，对于占着主流的机械硬盘已经很久没有革命性的技术突破了， 通过上面的测试应该可以得出结论，即使是机械硬盘，也需要对齐4K ，对硬盘性能的提升有很大的帮助，虽然4K 对齐虽然性能提升不像换了固态那么明显，但总归还是提升了，而且不用额外花钱，何乐而不为呢？
什么是硬盘4K 对齐？
4K 对齐是什么？以前为什么没听过？ 说到4K 对齐，我大概看了一下有关朋友的解释，和论坛里的争吵，还是不够完善，那么我简单说一下如何硬盘的4K 对齐到底是神马！ 我先说一下什么是簇！
对于不是十万个为什么的爱好者的可以暂时不看这段？
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512字节大小。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。
画外音1：文件越小越多，越浪费存储空间啊？原来是这样
画外音2：大也不合适，小也不合适，咱不懂。就用微软默认的，不懂的就默认，没错！ 画外音3：我懂了，大文件用大簇，小文件分区用小簇
画外音4：楼上的我懂这个！我存储了某岛国的爱情文艺动作片，单文件很大，适合大簇分区。高效且快速！
正题来了，什么是4K ？
我先恶补一下：绝大多数的机械硬盘默认是512字节的扇区，采用的是盘片作为存储介质；而固态硬盘，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 ！
画外音1：哦我明白了，那就是说大家一起吃饭的时候，如果一个勺子和碗一样大，第一个碗里头的好吃的被谁咬了一口，以后每勺想在这个碗里头舀满了，必须要在第二个碗舀一下。无论谁想舀满一勺，都得舀2次！太麻烦了！
画外音2：我也懂了，一个车的体积是一个人的2.5倍，五个人俩车坐不下就这道理！ 画外音3：是啊是啊，车可以随便改，人不能随便拆。只要能被4K 整除就一定不浪费 画外音4：谁说5个人俩车坐不下？咱吃点亏，你俩人去另一辆车，我媳妇有了算俩人，刚刚好！
关于4K 需要对齐，我的硬盘需要吗？
4K 对齐磁盘必须格式化，这种格式化被叫做Advanced Format 。所有固态硬盘，和标注Advanced Format的机械硬盘都需要对齐。因为他们都是4K 扇区。
下载软件：AS SSD Benchmark可以查询是否对齐。
左上角的字体什么意思？第一行产品型号，第二行是否正确开启AHCI ，第三行是起始位置，就是是否对齐！
看到了么？31K-bad ，这正是采用了LBA63分区导致的固态硬盘没有对齐，测试总分为
725.
而如果起始位置是1024K ，那么4K 是对齐的，全部OK ，测试成绩是934.
画外音1：我就是固态硬盘，用的XP 格式化，肯定没对齐
画外音2：我是支持高级格式化的机械硬盘，没对齐
画外音3：我2种硬盘都有，和楼上2位对的很齐
画外音4：发现固态硬盘都是2.5寸，机械硬盘是3.5寸，不可能对齐啊
如何4K 对齐？
到了Vista 时代,NTFS 规范已经到了第六代，NTFS 格式的起始簇的扇区位置是2M ，就是2048K 位置，这样无疑是不会造成浪费的，因为可以被4K 整除。到了Win7的时代，NTFS 格式起始簇的扇区位置是1M ，就是1024K 的位置，无疑也是可以被4K 整除的，不会浪费。这个情况叫做4K 对齐。
需要注意到是，不是说你是WIN7系统就一定不会浪费。因为你的磁盘可能是在NTFS 第五代以前的操作中完成的格式化。只要在VISTA,WIN7系统中使用的系统自带的格式化，一定是不会浪费的。我可以负责人的说，绝大多数人的硬盘4K 根本没有对齐，因为都不是在系统中完成的，也不是用原版win7光盘进行格式化并分区系统盘的。
目前4K 对齐主要用于固态硬盘，因为大多数的机械硬盘都是512字节扇区。不过新出的机械硬盘也是4K 扇区，也是需要对齐的。都需要高级格式化
画外音1：俺懂了，俺一会回去把俺的系统重做了，硬盘全删了，用光盘自带的分区来分区做系统呀！
画外音2：楼上的你懂个屁！光盘自带的分区只分一个系统盘出来就行了，其他的分区用自带工具就可以。
画外音3：我相信除了这个还有别的办法！楼上俩土捶！
画外音4：俺不懂这个，官人我要……
我想4K 对齐，具体如何操作？
第一种办法，安装系统的时候自带的对齐方法
用Win7光盘进行安装的时候，用自带的分区来搞定吧！只不过会产生100M 的隐藏分区用于存放页面启动文件。进系统以后用win7系统自带的格式化工具来格式化分区也是对齐的。
第二种办法，用安装光盘的命令来搞定！
有以下几个步骤！！
1，win7安装界面来的时候，修复计算机-使用工具修复-命令提示符。这样就会来到一个DOS 界面。
2，输入diskpart 并回车来到自带分区工具
3，输入list disk，来显示硬盘列表
4，选择你需要分区的磁盘，输入select disk 数字，比如selectdisk 0。
5，固态硬盘不建议分区，直接输入create partition primary 。是不是长了点？输入CRE PAR PRI 一样
6，更高级的命令给灵活一点的朋友依葫芦画瓢，CRE PAR PRI align=1024 size=1000000的意思是分一个1024字节起始，100000K 字节一个分区。SEL PAR 数字的意思是选择该分区
7，输入ACTIVE 激活，再输入FORMAT FS快速格式化
请原谅我不能按回车继续后面的操作，已经说的很详细了。
第三种办法：用Disk Genius来进行对齐。经过测试3.7以后的版本都有效！
1，直接选择建立分区
2，系统盘肯定选择主分区，类型NTFS ，务必把选择扇区数对齐的勾打上。
3，重点来了！点开详细参数，可以看到默认的起始柱面，磁头为1，扇区为1。把起始磁头设为32，起始扇区设为33。这样可以看到下面的其实扇区号变成了2048。2048明显对齐，没有浪费。无论怎样设置，起始扇区号2048就行。保证你在VISTA,WIN7可以下分的区一样都是对齐4K 。
第四种办法：如果分区已经分了，可以无损对齐
下载Paragon Alignment Tool。软件没什么，就是等待时间和按NEXT 。如果是要对齐当前系统盘，需选择reset ，重启对齐。
必须要说的是！个人建议啊，从上到下来吧！DiskGenius 版本不对、操作不好、不兼容就容易蓝屏，概率多少？我用这软件大概有100次，蓝屏大概有5次。你如果认为你不是那5%那你就去吧！
如果用Paragon Alignment Tool 来无损对齐，这个更危险。无损对齐，无非是是保留数据，万一蓝屏了，所有数据尽毁！
个人建议，如果没分过区的固态硬盘，直接在win7下格式化，重启再装系统。如果是已经装满了数据，但是需要4K 对齐的磁盘，无损对齐考虑清楚后果就用！虽说一般没问题。 画外音1：我是新买的硬盘，就装系统的时候用光盘分区吧
画外音2：我是机械硬盘，需要高级格式化，我把数据都倒出去用的系统自带分区工具搞定的
画外音3：刚说了我是混搭。固态硬盘用系统自带分区搞定，其他机械硬盘就用的Paragon Alignment Tool来无损对齐的。
画外音4：我要说对齐很难，因为这两种硬盘真的不一样大……
SSD 固态硬盘为什么要4K 对齐和需要的操作方法及原理 NTFS 是Windows NT以及之后的Windows 2000、Windows XP、Windows Server 2003、Windows Server 2008、Windows Vista和Windows 7的标准文件系统。
NTFS 取代了文件分配表（FAT ）文件系统，为Microsoft 的Windows 系列操作系统提供文件系统。NTFS 对FAT 和HPFS （高性能文件系统）作了若干改进，例如，支持元数据，并且使用了高级数据结构，以便于改善性能、可靠性和磁盘空间利用率，并提供了若干附加扩展功能，如访问控制列表（ACL ）和文件系统日志。该文件系统的详细定义属于商业秘密 ，Microsoft 已经将其注册为知识产权产品。
20 世纪 90 年代早期，Microsoft 和 IBM 组建了一个联合计划，目标是创建一个下一代的操作系统。该项目的结果是诞生了 OS/2，但由於 Microsoft 和 IBM 在很多重要问题上不能达成共识而最後**， OS/2 至今仍属於 IBM 。Microsoft 开始研究 Windows NT。OS/2 的文件系统 HPFS 包含了若干重要功能，而当 Microsoft 开始创建他们自己的新操作系统时，他们的 NTFS 从中借用汲取了很多方面。
NTFS 有五个正式发布的版本：
v1.0，随 NT 3.1 一起发布[來源請求]，发布于 1993 年中旬
v1.1，随 NT 3.5 一起发布[來源請求]，发布于 1994 年秋季
v1.2，由 NT 3.51（1995 年中旬）和 NT 4（1996 年中旬）提供（有时候也被称为“NTFS 4.0”，因为操作系统版本是 4.0）
v3.0 来自 Windows 2000（有时称作“NTFS 5.0”）
v3.1 来自 Windows XP（2001 年秋季，有时称作“NTFS 5.1”），Windows Server 2003（2003 年春季，有时称作“NTFS 5.2”）， Windows Vista （2005 年中旬，有时称作“NTFS 6.0”）以及 Windows Server 2008（2008 年初）,Windows 7 和 Windows Server 2008R2（有时称作"NTFS
6.1")
V1.0 和 V1.1 以及所有以后版本不兼容，也就是说，使用 NT 3.5x 写入的卷无法被 NT 3.1
读取，除非使用 NT 3.5x 光盘更新 NT 3.1，并添加对 FAT 系统的长文件名支持。V1.2 支持压缩文件、命名流、基于 ACL （访问控制列表）的安全性等功能。
V3.0 支持磁盘限额、加密、稀疏文件、重解析点，更新序列数（USN ）日志、$Extend 文件夹以及其中的文件，并改进了安全描述符，以便于使用相同安全设置的多个文件共享一个安全描述符。
V3.1 使用冗余 MFT 记录数（用于恢复受损的 MFT 文件）扩展了主文件表（MFT ）项
我们知道机械硬盘从很早前，扇区大小就被定义为512B （字节），最新的先进格式机械盘终于把物理扇区提高到4KB(4096字节) ，而我们现在使用的SSD ，page 数一般为4KB ，（下一代25nm 的为8KB ），在NTFS6.x 以前的规范中，分区offset 一直是从63扇区（63X512B=31.5KB）开始，那么就会造成用户的第一个数据的前4KB 会存放在系统" 逻辑扇区" 的31.5KB~35.5KB间，这样持续下去会造成后面所有的数据都会卡在2个物理扇区(page)容量之间，我们知道扇区(page)为磁盘写入的最小单位，如果卡在2个扇区(page)之间，写入的时候就需要进行读-改写操作（对SSD 来说读-擦-写），造成性能的下降。VISTA 之后的操作系统，NTFS 为6.x ，分区offset 就会设置为2048扇区，这样就不会跨2扇区(page)，造成因扇区offset 没对齐而出现的性能下降。
应该说分区不对齐造成的影响也是要看SSD 的固件算法的，理论来说对持续影响小，对随机影响大。
分区不对齐造成的差别如下：
Barefoot 主控分区对齐和不对齐的性能差距图
SSD 采用多通道读写技术以提高SSD 的读写速度。以Barefoot 主控来说，颗粒4KB 的页，主控是4通道的，假设在算法设计上用比较简单的方式，例如一次读写操作单位为16KB （4KB X 4通道) ，一次读写没有满16KB ，那就会出现：读-改-写操作。
如图上所示： 图中SSD 出现分区没对齐问题，读写正好在2个16KB 边界，所以需要做2次读-改-写操作，那么我们说这时候的操作所需时间就是原来的2倍。如果系统请求写入4KB ，那么发生这种情况的概率就是25%（图中第一个4KB 在边界，后面3个在16KB 内，而第5个又到下个16KB 边界了），性能为原本的80%。如果把写入请求提升到32KB 的话，发生的概率就是8/9了，随着请求容量的增大，差距就会缩小。所以对持续速度来说，分区不对齐并不会影响很大。
镁光C300分区对齐和不对齐性能差距图：
可以发现C300分区不对齐4KB 写入性能下降很厉害，这个和主控算法有关，过度偏向4KB 随机的算法，如果因为不对齐造成脱离原本设计的框架，这个算法的所有优化就完全没有了，还带有严重的反作用。
不管如何说，分区的对齐是为SSD 做优化的第一步。
分区对齐方法最简单的就是：
1. 使用WIN7原版安装盘或2008 R2原版安装版，不是GHOST 版本，进行分区，就会自动对齐！！！
2. 对于哪些偏偏不喜欢用Vista,Win7,Win2008分区的朋友，要做到分区对齐就需要用某些第三方软件了。
简单点的就是DISK GENIUS，操作如下：
注意起始扇区数为2048（同Win7格式化）即可，调整磁头为32，扇区为33。
对于不喜欢用Win7做备份的朋友，可以使用Ghost 11.5.1版，支持整盘的备份还原offset 对齐。(前提是要备份的分区是对齐的）
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（下载地址）。
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，方法可以参考：
已使用硬盘无损4K 对齐的方法
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（PE 下载）
2、如果是从盘方式，请下载DiskGenius （下载地址），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（下载地址），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。
已使用硬盘无损4K 对齐的方法
硬盘高级格式化技术，也就是所谓的4K 对齐，平时我们应该经常听说，SSD 固态硬盘要4K 对齐，其实机械硬盘，如果支持高级格式化的话，也是要4K 对齐的，对齐后可以提升机械硬盘的性能，而4K 对齐最麻烦的问题就是，这个硬盘已经使用过了，重新格式化确实可以对齐4K ，但是里面的文件是个问题，下面就介绍无损硬盘资料4K 对齐的方法。
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新硬盘分区对齐4K 的方法
注意：对齐4K 前，将电脑里正在运行的所有程序尽量都关闭！
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（下载地址）
2、安装后，运行，如下图，直接点击Next 下一步即可。
3、这里会扫描你当前连接的硬盘和U 盘等存储设备，稍等一下。
4、这里基本上可以不用管，直接下一步即可。
5、下图就是Paragon Alignment的主界面了，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。
6、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。
6、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。
7、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！
8、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。
实机测试 机械硬盘4K 对齐能否提升性能
对于SSD 固态硬盘需要对齐4K ，这点已经成为共识了，而对于机械硬盘，很多人的想法应该是：又不是SSD ，对齐什么4K ？机械硬盘是否需要对齐4K 呢？下面用测试验证机械硬盘对齐4K 是否能够提升性能。
说到机械硬盘对齐4K ，首先不能不说一下高级格式化，一般来说，2011年之后出厂的硬盘，基本都是支持高级格式的，下面引用一下高级格式化的定义：
Advanced Format 又称“高级格式化”。硬盘行业目前正在经历扇区存储方式的变革，由盘片每扇区存储4096
字节取代以往的512字节。作为最新的术语，“高级格式化”将更好地优化单碟密度，从而增加了存储空间。它应用了最新固件，从而更好地适应最新操作系统和其他配套设施的运行。长期以来，机械硬盘在储存数据时，一直都是以512byte 大小的扇区（Sector ）为单位分割进行读写。随着硬盘容量的不断提升，这种古老的分配标准已经越来越显的不合时宜。因此，硬盘行业决定将扇区容量扩大到4KB ，该技术被称为“先进格式化”（Advanced Format ）。传统的扇区分割机制中，每512byte 的数据之间，需要间隔一个同步/分隔（Sync/DAM）区域和一个ECC 错误校验区域。而在“先进格式化”模式下，每4KB 为一个扇区，相当于把之前的8个扇区合而为一，只需要一个同步/分隔区域和一个容量稍大的ECC 校验区。
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SSD 固态硬盘4K 对齐前后性能对比测试 固态硬盘多个分区是否影响性能 开始正式测试，下面是本次测试目录：
一、HD Tune 读取测试 二、ATTO 读写测试
三、大文件与零散小文件复制测试 四、硬盘对齐4K 的方法
一、HD Tune读取测试
因为HD Tune测试写入需要重新删除格式化分区，会影响4K 对齐，所以本项测试只测试读取部分。 1、下图为非4K 对齐状态下的写入。
2、下图为4K 对齐状态下的写入。
3、总结：
下图为HD Tune读取测试的对比图（为便于查看，存取时间分别乘以10），可以看到，在这项测试中，是否对齐4K 基本上没有影响。
二、ATTO 读写测试
1、下图为非4K 对齐状态下的写入。
2、下图为4K 对齐状态下的写入。
3、总结：
通过下面的两张读取和写入的柱状图，可以清晰的看到，读取方面，4K 对齐有着较为稳定的优势，而写入方面的优势更大，所以在本项测试中，4K 对齐对硬盘有较为明显的提升（下图数值越大越好）。
三、大文件与零散小文件复制测试
1、下面的两张图为不同硬盘零散小文件复制测试。
2、下面的两张图为同硬盘下零散小文件复制测试。
3、下面的两张图为不同硬盘下大文件复制测试。
4、下面的两张图为同硬盘下大文件复制测试。
5、总结：
在复制文件方面，分别测试了相同硬盘和不同硬盘下零散小文件和大文件的测试（大文件为2个ISO 游戏镜像，10266MB 大小，零散小文件为1963个不大于2M 的文件，共1646MB 大小），通过下面的柱状图可以对比发现，在复制方面，对齐4K 后性能有着明显的提高，特别是在零散小文件方面，有着接近一倍的提升，这也间接证明了对齐4K 后，可以有效缓解系统卡顿情况发生。 （下图数值越小越好） 。
在固态硬盘距离大规模普及还有些时日的今天，对于占着主流的机械硬盘已经很久没有革命性的技术突破了， 通过上面的测试应该可以得出结论，即使是机械硬盘，也需要对齐4K ，对硬盘性能的提升有很大的帮助，虽然4K 对齐虽然性能提升不像换了固态那么明显，但总归还是提升了，而且不用额外花钱，何乐而不为呢？