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摘要

購置了SSD硬碟,想要了解如何通過4K對齊發揮SSD最大的性能?本文將會為您詮釋什麼是4K對齊及如何為SSD硬碟進行4K對齊操作。


滿心歡喜為電腦購置了新的SSD硬碟,利用軟體測試卻發現硬碟的讀寫速度遠低於廠商標識的理論速度?如果你遇到了這樣的情況,那麼這可能是SSD硬碟沒有進行4K對齊惹的禍。

什麼是4K對齊?

傳統的機械硬碟的讀寫操作都是以磁區作為單位,大多數老式機械硬碟每個磁區的大小是512位元組,而採用NAND快閃記憶體作為儲存單元的SSD,磁區大小一般為4KB。
4K對齊實際上是物理磁區與資料簇之間的對齊,當我們沒有在4K對齊的硬碟上創建分區時,分區始終不會從物理磁區的起始位置開始,這意味著當進行讀寫操作時,物理磁區和資料簇會發生偏移。因此,讀取保存在一個資料簇的內容時,硬碟將會訪問兩個磁區,從而增加存取時間並減慢讀寫速度,同理,寫入檔時同樣會對兩個物理磁區進行操作,必然會增加寫入次數並浪費了磁碟空間。
什麼是4k對齊
用最簡單的話來說,就是在讀寫同一份大小為4KB的資料時,沒有4K對齊的SSD需要進行兩次的磁區資料調取操作,進行對齊後就能將資料簇與SSD快閃記憶體的最小存儲單元對應,在一次讀寫操作中就能完成資料的調取

4K對齊有必要嗎?

從下圖我們能夠看到4K對齊前後,整體讀取以及寫入對比還是有所差異的:4K對齊后SSD的讀寫速度及跑分都有明顯的提升。我們都知道SSD的性能好不好就是看讀寫速度夠不夠快,4K對齊則能夠幫助SSD發揮最高性能,讓用戶能夠完全體驗到SSD的快捷。
如果SSD 4K不對齊,寫入的資料寫入點正好會介於兩個4K磁區的之間,也就是說即使是寫入最小量的資料,也會使用到兩個4K磁區,這樣會造成跨區讀寫,讀寫次數放大,從而影響讀寫速度。另外由於固態硬碟寫入次數有限,如果4K不對齊,壽命也會縮短。所以使用SSD必須要進行4K對齊。
4K對齊前
若4K不對齊,AS SSD Benchmark軟體左上角會提示“BAD”的字眼。
before 4k alignment
4K對齊后
如果4K對齊,AS SSD Benchmark軟體的左上角會顯示“OK”的字眼。
after 4k alignment
*測試結果項目解讀:

1. Seq – 持續測試           2. 4K – 隨機單佇列深度測試

3. 4K-64Thrd - 隨機64佇列深度測試    4. Acc.time - 資料存取時間測試

從上面的測試結果可以看出,雖然在持續讀取的速度上,4K對齊前后的SSD讀取速度不相上下,但是持續寫入速度提升了接近60%!另外,關於4K寫入的速度也有非常顯著的提升:5倍,可以說是天差地別了。

如何查看SSD是否已4K 對齊?

由於4K對齊並不是什麼新鮮的事物,如AS SSD Benchmark這一類協力廠商軟體都有專門的選項標識硬碟是否已經4K對齊,但就算不借助其他軟體,利用Windows系統自帶的工具也能輕鬆檢測硬碟的4K對齊情況。
1. 在鍵盤上按下WINDOWS鍵+R,或者在左下角的開始菜單搜索欄中鍵入“msinfo32”。
查看ssd是否4K對齊
2. 在元件-存儲-磁片分欄中,找到分區起始偏移一欄,如果這個數值可以被4096整除,那麼就代表該硬碟已進行4K對齊。如圖所示,1048576/4096=256,代表硬碟已經進行過4K對齊。
硬碟起始偏移

如何對SSD進行4K對齊?

如果您在為硬碟進行格式化分區時,使用的是微軟Windows 7以上的系統內置磁片管理工具的話,那麼實際上在完成格式化分區操作後,分區就默認成為了4K對齊的分區,用戶無需再額外進行設置。如果您的作業系統版本低於Windows 7,或者當前分區還未進行4K對齊但又不想重做系統,那麼就需要借助協力廠商軟體來實現,比較常用的軟體有Disk Genius。

值得一提的是,無論是什麼版本的作業系統,在使用Renee Becca將作業系統遷移到SSD的過程中,軟體將向目標分區自動進行4K對齊,免除用戶的後顧之憂。

了解更多Renee Becca >>如何將系統遷移至SSD >>

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