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标题: 高级格式化：变更4K扇区让SSD更快 [打印本页]

作者: Essence 时间: 2021-2-27 08:00
标题: 高级格式化：变更4K扇区让SSD更快
提到高级格式化大家都会想起机械硬盘的4K对齐，虽然物理扇区大小从512字节变更为4KB，但仍旧可以模拟512扇区进行工作（512e）。固态硬盘与之类似同样需要4K对齐。

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如今固态硬盘所用闪存的单个最小存取单位Page页大小已经增长到16KB，但固件仍对4KB存取进行重点优化，512字节存取的效率则比较低下。

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很多NVMe固态硬盘提供了对4K扇区的支持，下图是在Windows操作系统下利用smartmontools查看NVMe SSD所支持的LBA大小：数字序号后边的加号代表当前使用的格式，Rel_Perf代表该格式的性能（数字越小代表性能越好）。

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根据上图中的信息可以发现，速柏CP5000使用4KB扇区时性能比默认512B扇区更好。

通过Linux下的nvme工具可以变换NVMe SSD的扇区格式。借助Parted Magic工具箱，打开Terminal终端，输入nvme format –l 1 /dev/nvme0并回车，稍等片刻即可将CP5000格式化为4KB扇区格式。

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从CrystalDiskMark理论测试成绩并不能看到512B扇区（左）和4KB扇区（右）的明显区别。

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利用PCMark 8存储测试则能发现，采用4KB扇区后速柏CP5000的存取性能有切实的提升，从默认512B扇区的5094提高到5098。

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Windows 8以后的操作系统已经对4KB扇区硬盘提供支持，多数现代测速软件也能适应512B和4KB两种扇区格式。此外，采取4KB扇区还有一个额外的好处：由于扇区容量的变化，过去因4K未对齐而影响性能与使用寿命的问题将不复存在。

作者: nighttob 时间: 2021-2-27 09:24
不知道2021年是否还有不能跑在非512B的应用

作者: yhhuada66 时间: 2021-2-27 18:36
反正我本人现在不管是机械还是ssd，格式化时一律选4k扇区，

作者: airman 时间: 2021-2-27 18:43
我都是默认，不知道默认是什么值。

作者: StormBolt 时间: 2021-2-27 21:41
之前就想过这个问题，觉得应该还是没有肉眼可见的差别，就算了

作者: nighttob 时间: 2021-2-27 22:25

yhhuada66 发表于 2021-2-27 18:36
反正我本人现在不管是机械还是ssd，格式化时一律选4k扇区，

你选的是文件分配单元（簇）的大小，不是扇区的。

作者: yhhuada66 时间: 2021-2-28 16:56

nighttob 发表于 2021-2-27 22:25
你选的是文件分配单元（簇）的大小，不是扇区的。

原来如此，谢谢版主解惑

作者: DanRan 时间: 2021-3-1 16:34
现在用DiskGenius来分区，默认都是4K对齐了。

作者: StormBolt 时间: 2021-3-1 19:53

DanRan 发表于 2021-3-1 16:34
现在用DiskGenius来分区，默认都是4K对齐了。

这篇文没这么难懂吧。。。

这是扇区大小，不是簇也不是对齐

作者: haierccc 时间: 2021-3-3 09:19
本帖最后由 haierccc 于 2021-3-3 09:29 编辑

我确实没看懂。
扇区是底层的概念，“簇”是高层，也就是操作系统（文件系统）的概念。
我们所做的格式化是“高级格式化”，在扇区已经存在的情况下，定义“簇”的大小（定义多少个扇区为一簇）。
而扇区是在“低级格式化”的时候创造出来的（同时定义“扇区”的大小），低级格式化在磁盘出厂之前就已经完成，用户磁盘到手，扇区已经存在，用户是不能进行低级格式化重定义扇区大小的，（除非拿到低格软件）
我对本文的理解是不是这样：
文中的一句话：虽然物理扇区大小从512字节变更为4KB，但磁盘仍旧可以模拟512扇区进行工作（512e）。
我猜这句话的意思是，出于历史的原因，大量主板的BIOS调用（据说WINDOWS系统已经不再使用BIOS调用）比较老，仍然以512Byte的大小访问扇区，为了向下兼容，虽然磁盘已经是4K扇区，但磁盘控制器可以通过虚拟的方式支持512byte的扇区，以兼容老掉牙的系统。
但这样一来，性能就弱了，既然最新的操作系统已经对4K扇区进行了优化，那就不用再背负“兼容老系统”这个累赘了，SSD的FTL层虚拟出来的“扇区”干脆以4K为单位，这样就能提高性能。
换句话说，在默认情况下，FTL虚拟出来的“扇区”仍然还是512Byte大小，WIN10一直以512byte的“向下兼容”模式访问SSD。
请问我的理解对么？

作者: muya1987 时间: 2021-3-4 12:54
Windows下有没有工具可以变换NVMe SSD的扇区格式呢

作者: wu0lei 时间: 2021-3-4 16:43
windows下有工具吗

作者: redsky0802 时间: 2021-5-12 02:56
去年就在Linux环境下把手上的三条nvme ssd都搞成了4k扇区，不过这些盘的日常使用都是在win10系统里面的。然后，有趣的事情就发生了：

Kingston A1000 480GB：官方工具箱直接不认盘……
SanDisk Ultra NVMe 1TB：官方工具箱认盘，但是缺少部分数据
Kioxia RC10 1TB：官方工具箱认盘，基本信息查询正常

我直接好家伙

作者: doymll 时间: 2021-5-12 11:07
我安装系统的时候，直接用里面的分区

作者: tsammammb 时间: 2021-5-13 07:50
linux下同样可以反向操作吧，4Kn毕竟兼容性差，WIN7不支持

作者: Essence 时间: 2021-5-13 18:33

tsammammb 发表于 2021-5-13 07:50
linux下同样可以反向操作吧，4Kn毕竟兼容性差，WIN7不支持

可以的

作者: kingbill 时间: 2021-6-21 11:48
可以的性能提升千分之一

作者: pphiuyt 时间: 2021-7-20 18:00
本帖最后由 pphiuyt 于 2021-7-20 18:02 编辑

TF卡的性能指标是8K写入曾经有一年搜索了很多TF卡的 4K和8K写入成绩现在没什么用了手机没几个支持 LG手机业务也停了以后除了单反估计也用不到卡了

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