真·简明了解NVME固态硬盘参数之4K随机读写

4K随机读写

4K随机读写, 顾名思义就是读写4KB大小的文件。那为什么不出个2KB或者6KB读写速度指标呢, 因为4KB大小的小文件在电脑系统运行时的读写比例中占比达到六成以上, 显然4K随机读写可以很好地代表小文件的读写速度, 乃至电脑的运行快慢。

数据读写

电脑运行时需要读写很多仅仅只有几KB的系统文件, 而不是一部电影大小动辄数GB的连续大文件, 即顺序读写的速度快慢对大部分用户而言感知不大。且4K随机读写速度与顺序读写速度并没有关系, 所以顺序读写速度很快的磁盘不一定4K随机读写速度就会很快, 即顺序读写速度快但日常使用不一定感觉快。

接口防呆不防傻

4K对齐

队长开门见山, 4K对齐的本质就是让文件系统从物理扇区的开头而不是中间写入数据。

首先要知道, 硬盘的最小物理存储单位是扇区(Sector)。由于现在大多数硬盘的物理扇区大小都是4KB, 所以磁盘读写数据的最小单位是4KB。而固态硬盘物理结构中并没有扇区, 但有一个等同的概念: 页(Page)。所以4K对齐的相关概念可以沿用到固态硬盘。

4K对齐原理图1

假如现在有一个4KB大小的文件需要写入磁盘。

Case1: 没有4K对齐。则写入的文件将占用到两个最小的磁盘单元。

Case2: 4K对齐了。 则写入的文件刚好只占用一个最小的磁盘单元。

相对应地, 读取4KB的文件时也同理, 只访问一个最小单元的速度要快于访问两个最小单元的速度。

4K对齐原理图2

如果磁盘没有4K对齐, 我们存储的许多文件中, 绝大部分文件都要占用至少两个最小的磁盘存储单元, 导致需要访问两个最小存储单元的数据才能读写一个有效文件, 读写效率将大打折扣, 进而影响电脑的运行速度。毕竟电脑中运行速度最慢的就是磁盘, 根据短板效应, 若磁盘速度下滑, 这个缺点还会进一步放大, 一如王者荣耀中猪一样的队友。

小结

所以以后买新的硬盘或者重装系统时, 大家都可以注意一下自己的硬盘是否已经4K对齐, 关于如何4K对齐, 网络上的教程多如牛毛, 队长相信聪明的读者在知晓原理后肯定能成功搞定。