SSD は 4K に調整する必要がありますか?

＃＃＃＃＃＃しなければならない。 4K アライメントは、ソリッド ステート ドライブの使用において不可欠なステップです。4K アライメントにより、オペレーティング システムの読み取りおよび書き込みサイズとハードディスクの読み取りおよび書き込みブロック サイズを一致させることができるため、データが不正確になることはありません。サイズの不一致により分割され、全体的な読み取りおよび書き込み速度に影響を与えます。簡単に言うと、4K アライメントは、ソリッド ステート ドライブをコンピュータ システムにより慣れさせ、それによって両方の効率を向上させ、ハード ドライブの読み取りおよび書き込みパフォーマンスを向上させることです。 SSD が 4K に対応していない場合、寿命と速度が大幅に低下します。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、DiskGenius V5.1.0.653、Dell G3 コンピューター。

機械式ハードドライブではパーティション分割時に 4K の位置合わせが必要ないことは誰もが知っていますが、ソリッドステートのハードドライブの場合は 4K の位置合わせをする必要がありますか? ＃＃＃＃＃＃＃＃＃しなければならない。

4K アライメントは、ソリッド ステート ドライブの使用において不可欠な手順です。

理由:

ハードディスクの基本単位はセクターですが、現在、ハードディスクの物理セクターは 4096 バイト (以前は 512、半分の K) です。つまり 4K です。ファイルシステムの基本単位はクラスタであり、クラスタも 4K であって初めて物理セクタと 1 対 1 に対応し、ハードディスクの最適なパフォーマンスと寿命を実現できます。物理セクターが 4K、クラスターが 6K の場合、クラスター ファイルの書き込みには 2 つの物理セクターが必要となり、ハードディスクの書き込み量が 2 倍になり、ハードディスクの損失が増加するだけでなく、速度も大幅に低下します。 down (1 つの書き込みアクションが 2 になります)。

• そして、4K アライメントにより、オペレーティング システムの読み取りおよび書き込みサイズをハードディスクの読み取りおよび書き込みブロック サイズと一致させることができるため、データが分割されることはありません。サイズの不一致により、全体的な読み取りおよび書き込み速度に影響します。

• 簡単に言うと、4K アライメントとは、ソリッド ステート ドライブをコンピュータ システムにより慣れさせ、それによって両方の効率を向上させ、ハードウェアの読み取りおよび書き込みパフォーマンスを向上させることです。ドライブ。ソリッドステートが 4K に対応していないと、寿命と速度が大幅に低下します。

#物理セクターの概念

パーティションのアライメントとは、開始を指します。パーティションの位置は特定のセクターに合わせられます。まずアライメントとセクターの関係を理解する必要があります。ハードディスクの基本的な読み書き単位は「セクタ」であることがわかっています。ハードディスクの読み取りおよび書き込み操作の場合、各読み取りおよび書き込みはセクター単位 (少なくとも 1 セクター、通常は 512 バイト) で実行されます。ハードディスクのデータ記憶構造の制限により、1 バイトまたは数バイトを個別に読み書きすることはできません。システムが提供するインターフェイスを介してファイル データを読み書きする場合、少数のバイトが独立して読み書きできるように見えますが、実際には、これはオペレーティング システムによる変換後に実現されます。ハードディスクが実際に実行されるときも、セクター全体が読み書きされます。 近年、ハードディスク容量への要求が高まる中、データ記録密度を高めるために、ハードディスクメーカーはセクタサイズを大きくする方法を採用することが多く、セクタサイズのハードディスクも4096バイトが出現しました。このようなセクターを「物理セクター」と呼びます。ただし、このような大規模なセクターには互換性の問題があり、一部のシステムやソフトウェアはそれらに適応できません。この問題を解決するために、ハードディスクは内部で物理セクターを論理的に複数のセクター セグメントに分割し、それらを通常のセクター (通常は 512 バイトのサイズ) としてオペレーティング システムとアプリケーション ソフトウェアに報告します。このようなセクターの断片は「論理セクター」と呼ばれます。実際の読み書き時には、ハードディスク内のプログラム（ファームウェア）が論理セクタと物理セクタの変換を行いますが、上位層のプログラムは物理セクタの存在を「認識」しません。 論理セクターは、ハードディスクが読み取りおよび書き込み命令を受け入れることができる最小の操作単位です。オペレーティング システムとアプリケーション プログラムがアクセスできるセクターです。ほとんどの場合、そのサイズは 512 バイトです。通常セクターと呼ばれるものは、一般に論理セクターを指します。物理セクターは、ハードディスクの基盤となるハードウェアという意味でのセクターであり、実際に読み取りおよび書き込み操作を実行する最小単位です。ハードディスクからのみ直接アクセスできるセクターであり、オペレーティング システムやアプリケーションは通常、物理セクターに直接アクセスできません。物理セクターには 1 つ以上の論理セクターを含めることができます (たとえば、ほとんどのハード ディスクの物理セクターには 8 つの論理セクターが含まれます)。特定の論理セクターを読み書きする場合、実際の動作中、ハードディスクの最下層は、論理セクターが配置されている物理セクター全体を読み書きします。

ここで説明した「ハードディスク」と「セクター」の概念は、メモリ カードとソリッド ステート ドライブ (SSD) にも当てはまります。次に、それらを総称して「ディスク」と呼びます。それらの使用の基本原則は同じです。ソリッド ステート ドライブの実装はさらに複雑で、「ページ」と「ブロック」という概念がありますが、理解を容易にするために、単純に論理セクターと物理セクターとみなすことができます。さらに、SSD はデータを書き込む前に消去操作を実行する必要があり、既にデータが含まれているブロックに直接書き込むことはできず、最初に消去してから書き込む必要があります。したがって、ソリッド ステート ドライブ (SSD) では、パーティション 4K の調整に対する要件が高くなります。アラインメントを行わないと、余分なアクションがさらに追加され、読み取りおよび書き込みのパフォーマンスが低下する原因になります。

パーティションとフォーマット

ディスクは使用する前にパーティションを作成し、フォーマットする必要があります。簡単に理解すると、パーティションとは、ディスクから分割された大きな連続セクターを指します。フォーマットとは、パーティション範囲内のセクターの使用を計画することです。たとえば、ファイル データの保存方法、ファイル属性の保存場所、ディレクトリ構造の保存方法などです。パーティションがフォーマットされると、ファイルを保存できるようになります。フォーマッタは、パーティション内のすべてのセクタを最初から最後まで固定サイズの「クラスタ」にグループ化し、それらに順番に番号を付けます。各「クラスター」には 1 つ以上のセクターを含めることができ、セクターの数は常に 2 の n 乗です。フォーマット後のパーティションは「クラスタ」という最小単位で読み書きされます。ファイルのデータ、属性、その他の情報は「クラスター」に保存する必要があります。

#パーティションのアライメントが必要な理由

#ディスクをパーティション分割する場合、論理セクター単位で分割されます。論理セクターが始まります。パーティションの開始位置が物理セクターの端に揃っていない場合、フォーマット後にすべての「クラスター」が物理セクターの端に整列しなくなります。次の図に示すように、各物理セクターは 4 つの論理セクターで構成されます。パーティションはセクター 3 から始まります。フォーマット後、各クラスターは 4 セクターを占有し、これらのクラスターは物理セクターの端に位置合わせされていません。つまり、各クラスターは 2 つの物理セクターにまたがります。

ディスクは常に物理セクター単位で読み書きされるため、このようなパーティション状況では、特定のクラスターを読み取りたい場合、実際には常に Read one が必要になります。データのより多くの物理セクター。たとえば、クラスター 0 の合計 4 つの論理セクターからデータを読み取る場合、実際にディスクを実行するときは、物理セクター 0 と 1 の合計 8 つの論理セクターからデータを読み取る必要があります。同様に、「cluster」の書き込み動作も同様です。明らかに、これにより読み取りおよび書き込みパフォーマンスが大幅に低下します。

アライメントを見てみましょう。次の図に示すように、パーティションは物理セクター 1 の端に位置合わせされたセクター 4 から始まります。フォーマット後、各クラスターも 4 つのセクターを占有し、これらのクラスターは物理セクターの端に位置合わせされます。

この配置により、クラスターを読み取るときに、ディスクは実際の実行中に追加のセクターを読み取る必要がなく、ディスクの読み取り容量を大幅に削減できます。書き込みパフォーマンス。どうやらこれが私たちに必要なもののようです。

物理セクター サイズが論理セクター サイズと一致しないディスクの場合、4K パーティション アラインメントのみがディスクの読み取りおよび書き込みパフォーマンスを最大限に発揮できることがわかります。調整に失敗すると、ディスクの読み取りおよび書き込みパフォーマンスが低下します。

整列方法

前の図に示した 2 つの例から、パーティションの開始位置が次のとおりであることがわかります。物理セクターに整列 フォーマッタは各クラスターを物理セクターの端に整列させ、パーティションの整列を実現します。調整は実際には非常に簡単です。

物理セクター サイズを検出する方法

パーティションを分割するとき、4K アライメントを実現するには、まずディスクの物理セクターのサイズを知る必要があります。では、どのようにクエリを行うのでしょうか?

DiskGenius ソフトウェアを開き、検出するディスクをクリックします。ソフトウェア インターフェイスの右側にあるディスク パラメーター テーブルで、「セクター サイズ」と「物理セクター サイズ」を確認できます。 「セクタサイズ」とは、論理セクタのサイズを指す。図に示すように、このディスクの物理セクターサイズは 4096 バイトであり、計算により論理セクターが 8 個含まれていることがわかります。

いくつのセクタを正しく配置する必要がありますか?

「セクタ サイズ」と「物理セクタ サイズ」を知って、 「物理セクタ サイズ」×「セクタ サイズ」を計算して、各物理セクタに含まれる論理セクタ数を取得します。この値は、整列させたいセクターの最小数です。パーティションの開始位置をこの値の整数倍に揃えるだけです。たとえば、物理セクター サイズが 4096 バイト、論理セクター サイズが 512 バイトの場合、4096 割った 512 は 8 と等しくなります。パーティションの位置合わせ要件を満たすには、パーティションの開始位置を 8 の整数倍のセクターに位置合わせするだけで済みます。たとえば、8、16、24、32、... 1024、2048 などに揃えます。開始セクター番号が 8 で割り切れる限り、問題ありません。除数の値が大きければ大きいほど良いというわけではありません。 Windows システムのデフォルトの整列セクター数は 2048 です。この値は、基本的に、ほぼすべてのディスクの 4K アライメント要件を満たすことができます。

なぜみんなが 4K アライメントだと言うのか

ただの習慣です。物理セクターの概念が登場し始めたとき、ほとんどのディスクの物理セクター サイズは 4096 (4K バイト) であり、それに慣れていると、一般に 4K アライメントと呼ばれていました。実際にパーティションを分割するときは、物理セクター サイズを確認する必要があります。これは、一部のディスクの物理セクターには 4、8、16、またはそれ以上の論理セクター (常に 2 の n 乗) が含まれる場合があるためです。物理セクター サイズがわかったら、前述の計算方法に従い、物理セクターに含まれる論理セクター数をベンチマークとして使用して、実際の物理セクター サイズに合わせます。物理セクターサイズが 8192 バイトの場合、8192 バイトに合わせてアライメントする必要があり、厳密には 4K アライメントとは言えません。

パーティション分割時のパーティションアライメントの具体的な操作方法

DiskGenius ソフトウェアを例に挙げると、新しいパーティションを作成する場合は、「新しいパーティションの作成」で「アライメント」にチェックを入れます。 「ダイアログ ボックスを次のセクタ数の整数倍に設定します」を選択し、位置合わせする必要があるセクタ数を選択し、[OK] をクリックして位置合わせされたパーティションを作成します。次の図に示すように:

ソフトウェアは、[セクター数] ドロップダウン ボックスに多くのオプションをリストします。物理セクターより大きい任意の数のセクターを選択します。セクター サイズすべてが可能であり、すべてアライメント要件を満たしています。セクタ番号の選択肢が豊富にあるのは、選択の自由度が増すだけであり、数が多ければ多いほど良いというわけではありません。大きすぎる値を使用すると、ディスク領域が無駄になる可能性があります。ソフトウェアのデフォルト設定は、ほぼすべてのディスクの 4K アライメント要件をすでに満たしています。

[新しいパーティションの作成] ダイアログ ボックスに加えて、DiskGenius ソフトウェアには、同じ位置合わせ設定を持つ [クイック パーティション] 機能もあります。以下の図に示すように:

アライメントを検出する方法

強力なパーティション管理ソフトウェアとして、DiskGenius はパーティショニング 4K も提供します。アライメント検出機能。これを使用して、ハードディスクのパーティションが揃っているかどうかを確認できます。使用方法は非常に簡単で、ソフトを開いて左側で検出したいディスクを選択し、「ツール」メニューから「パーティション4KBセクターアライメント検出」を選択すると、すぐにソフトが表示されます。次の図に示すように、検出結果が表示されます。

右端の「Alignment」列に「Y」があるパーティションは、位置合わせされたパーティションです。それ以外の場合は、揃っていない。位置合わせされていないパーティションは赤色のフォントで表示されます。

さらに関連する知識については、FAQ 列をご覧ください。

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