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机械硬盘4K对齐 性能提升说明 [ 教程 ]

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机械硬盘4K对齐说明
   
    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。
  
  
  
  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、大小文件复制测试
      四、硬盘4K对齐方法

  
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)


  
  
  
  四、硬盘对齐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
    1、  这种情况,对齐4K而不破坏原有的文件数据,使用Paragon Alignment开启扫描后勾选上未对齐的盘符。







2、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。




      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






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精彩评论5

cyt1997  镇坛神兽  发表于 2015-7-5 15:51:33 | 显示全部楼层
为什么我用了那软件 到第四步(不是新硬盘 用过的 哪一种) 电脑重启 刚开始底下还显示进入dos 菜单 结果一阵黑屏后 变成了win7界面 这是怎么回事? 试了很多次 结果一样 教程说的软件我装在d盘 每次要去那个文件夹里重新安装一边 才打得开软件 这有影响吗?

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流云暮雨  实习版主  发表于 2015-7-5 17:20:54 | 显示全部楼层

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雷丶神小弟  科研技术组  发表于 2015-8-6 11:16:26 | 显示全部楼层

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安然无恙  镇坛神兽  发表于 2016-12-16 22:56:28 | 显示全部楼层
有下载地址吗?

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lsm_15094037775  镇坛神兽  发表于 2017-11-9 16:43:53 | 显示全部楼层
没有工具
/???

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