硬盘的512与4K格式
在过去很长的一段时间中,硬盘的单位扇区格式是512字节,但是这部分空间无法全部用来存储数据,因为还有用于ECC校验、地址标记等代码,这些功能性代码约占用了65字节,因此单位扇区格式为512字节的磁盘真正用于存储的空间利用率不到90%。

随着磁盘技术的发展,为了提高磁盘容量,生产厂商开发出了名为“先进格式化磁盘“(Advanced Format)的技术,该技术将磁盘的单位扇区改为4K,这相当8个512字节格式的整合,而且这8个512字节扇区共用一套功能性代码,因此整体的存储效率得到了大大的提高。4K磁盘的储存空间利用率,能达到97%以上。

关于512与512e硬盘
由于传统上硬盘的单位扇区大小是512 字节,因此BIOS、操作系统、应用程式等很长时间以来都默认这个定律,并以此进行开发设计,所以激进地直接推出先进格式化硬盘一定会造成相容问题。为了帮助这些旧式操作系统都能过渡到单位扇区大小为4K的先进格式,硬盘厂发布了512e格式的硬盘,即单位扇区大小为4K的硬盘,但它具有一个模拟的功能,能将4K的硬盘模拟成512字节的逻辑扇区,以此来支持更多不同的旧系统与旧应用程序。
格式 |
逻辑扇区大小 |
物理扇区大小 |
---|---|---|
512 | 512B | 512B |
512e | 512B | 4KB |
什么是4Kn硬盘?
”4Kn ”为 4K native 的缩写,意为原生 4K sector 先进格式化硬盘。不再像512e以模拟的方式模拟512字节/扇区的传统硬盘。但是,原生4Kn仍然与部分操作系统以及应用存在兼容性的问题,目前原生4Kn的硬盘仍然是少数,但可以预见这将是日后硬盘技术的发展趋势。一般来说,硬盘厂商都会在包装的标识上标明该硬盘所采用的格式化方式,用户在购买时根据需求选择即可。
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512e | 4Kn |
虽然512e仍然是市场的主流产品,但4Kn硬盘也逐渐有不少的产品推出,比如希捷的ST600NM004、ST600NM008、ST1000NX0323,TOSHIBA的MG04ACA400A以及HGST的HGS#0F27408等。
什么是4K对齐?
正如上文提到的,磁盘的读写操作都是以扇区作为最小单位,大多数传统老式磁盘每个扇区的单位是512字节,而512e与4Kn硬盘均为4K。由此,引申出对现代硬盘的基本要求:4K对齐。

所谓的4K对齐,实际上是物理扇区与数据簇之间的对齐,当我们没有在4K对齐的磁盘上创建分区时,分区始终不会从物理扇区的起始位置开始读写,这意味着当进行读写操作时,物理扇区和数据簇会发生偏移。因此,读取保存在一个数据簇的内容时,磁盘将会访问两个扇区,从而增加访问时间并减慢读写速度,同理,写入文件时同样会对两个物理扇区进行操作,必然会增加写入次数并浪费了磁盘空间。
简单来说,没有4K对齐的磁盘在进行读写时,需要进行两次的扇区数据调取操作,进行4K对齐后就能将数据与磁盘的最小存储单元对应,在一次读写操作中就能完成一份数据的调取。
如何对SSD进行4K对齐?
无论是512e还是4Kn硬盘,你在为硬盘进行格式化分区时,使用的是微软Windows 7以上的系统内置磁盘管理工具的话,那么实际上在完成格式化分区操作后,分区就默认成为了4K对齐的分区,用户无需再额外进行设置。如果你的操作系统版本低于Windows 7,或者当前分区还未进行4K对齐但又不想重做系统,那么可能需要借助第三方软件来实现。

值得一提的是,无论是什么版本的操作系统,如果想将另一磁盘中的系统迁移到新的SSD硬盘,建议使用都叫兽™备份还原进行迁移,软件在向目标SSD磁盘迁移时可使用100%完美克隆,并自动进行4K对齐,免除用户的后顾之忧。
什么是都叫兽™备份还原?
都叫兽™备份还原是一款专业的克隆软件,软件除了支持硬盘、分区的整体数据克隆外,还支持将操作系统完美迁移到其他硬盘上。此外,都叫兽™备份还原还是一款可靠的数据备份软件,支持硬盘、分区、独立文件等不同单位的文件备份与还原操作。
操作步骤
1.在软件主界面选择“克隆”功能,点选“系统迁移”。

2.在弹出的界面中,选择Windows所在的系统磁盘以及需要迁移的目标磁盘,点击确定开始迁移。

3.完成迁移后,在下次开机时在BIOS中选择新磁盘作为开机启动盘,即可在新磁盘完美启动原有系统。
