固態(tài)硬盤4K對齊操作對齊的到底是什么？

在購買和使用固態(tài)硬盤的過程中，大家一定都聽說過“注意4K對齊”這個提醒。那么4K對齊到底對齊了什么？為什么它如此重要？

硬盤和文件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的管理：

早期機械硬盤時代，一個硬盤扇區(qū)的大小是512字節(jié)。操作系統(tǒng)管理硬盤空間的最小單位是分配單元（舊稱簇），早期文件系統(tǒng)的一個分配單元大小也是512字節(jié)，所以文件系統(tǒng)層面的分配單元和硬盤上的物理扇區(qū)總是能夠做到一一對應關系。

NAND閃存的最小讀寫單位是Page（頁），它的大小隨著閃存的發(fā)展而不斷變化。目前普遍認可的閃存Page頁大小是4KB（實際大小是16KB，但主控對4KB做了充分優(yōu)化），為了與過去的機械硬盤兼容，固態(tài)硬盤將一個4KB頁模擬成8個512字節(jié)扇區(qū)，這樣操作系統(tǒng)就不會覺察到有任何變化。

目前Windows系統(tǒng)常用的NTFS文件系統(tǒng)格式默認文件分配單元大小恰好也是4KB。但不幸的是為了容納文件分配表等元數(shù)據(jù)，硬盤分區(qū)并不是從0扇區(qū)開始的，傳統(tǒng)上第一個硬盤分區(qū)的起始扇區(qū)是63，即31.5KB的位置，如果分區(qū)從這個位置開始向后排布將難以與硬盤的物理扇區(qū)4K對齊。

4K不對齊的結果就是4KB大小的文件分配單元總是會跨越硬盤上的4KB物理扇區(qū)，一個分配單元的內容讀寫需要相鄰兩個物理扇區(qū)才能湊齊，大大降低了讀取性能，同時也增大了固態(tài)硬盤的寫入放大率。

4K對齊就是要讓所有硬盤分區(qū)的起始位置與硬盤物理扇區(qū)對齊。目前Windows 7以后的操作系統(tǒng)在建立分區(qū)時已經(jīng)能夠自動對齊，只要不使用過時的DOS或PE工具箱分區(qū)軟件，就可以避免4K不對齊的問題。