硬盘专利？存储卡4K对齐是否也提速

4K波及性 闪存扇区对齐依赖性

    对齐的问题一直以来针对的是硬盘产品，固态硬盘出现后，闪存对于最佳读写模式的依赖性更强，所以4K扇区对齐成为了目前消费者尤为关注的问题。那么同样是通过闪存介质进行工作存储卡可否有也会在对齐优化方面出现问题呢？

    首先需要确定的是存储产品是否都存在着最佳读写模式，很多用户认为只有固态硬盘需要考虑4K对齐，当这个技术被推广到消费层面后，例如我的机械硬盘、优盘和存储卡是否也需要对齐一下的问题就出来了，所以今天我们也来看看这些周边移动存储产品是否也能够通过对齐来提升读写能力。

    存储SD卡或TF卡，被我们应用在数码相机以及手机等周边产品中，使用过程我们几乎没有考虑过其性能是否已经发挥完备，能存则以能用则可。虽然存储SD卡目前也被分为了Class2到Class10等四个速率标准，消费者在根据自己需求选购时会通过这种划分模式来购买自己需要的速率产品，那会不会由于盘符对齐问题而产生性能丢失的问题呢？

    概念可以复杂化也可以简单化，所以对齐用最通俗的话来讲就是让存储设备可以再最佳读取的模式下进行工作，什么是最佳读取，这就是所谓的“4K扇区”对齐，粗俗的比喻如马路上人走人行道，汽车走机动车道，没有安排好，除了效率低以外可能会出现更为严重的事故，具体关于4K扇区如何应用在硬盘上面的话题可以参考笔者《25%火力丢失 看硬盘4K标准分区对齐》一文。

一点常识：FATA32能不能对齐

    首先，不要试图将你的存储卡转换为其他格式。在论证对齐是否对存储卡有效前，我们有比必要先阐述一些常识，想要提高性能前也要将存储卡的一些容易混搅的概念了解一下。

    FAT32与NTFS间的本质区别

    FAT32可以说是FAT与FAT16的升级版，突破了FAT16每个分区中的文件只有2GB的限制，当然其也只达到了4GB。所以目前这种盘符模式依然被使用在存储卡上，如果作为数码相机或者手机存储使用，单个文件4GB已经可以满足绝大多数用户的需要。

    FAT32的优点是在任何一个不超过8GB的分区中，FAT32分区格式中的文件簇容量都固定为4KB，拥有密度更小的文件，减少磁盘资源浪费的同时提高磁盘利用率。目前已经取代掉了FAT和FAT16，但如果做为硬盘存储，容量闲置使我们必须将磁盘转换为NTFS。

    NTFS的出现除了解决FAT系列格式对于单个文件大小的限制以外，从支持元数据以及使用高级数据结构等方面大幅度改善性能、可靠性以及磁盘的利用率，并为系统提供了很多附加扩展功能，如访问控制列表（ACL）和文件系统日志。

    我们不用纠结自己的存储卡格式是否转换为NTFS会更好，答案很简单：不好。第一，目前绝大多数数码产品只能够识别FAT32格式，第二，有部分用户反映过，如果将FAT32转换为NTFS使用，有可能会造成使用过程中出现卡机，掉速等现象，我们应该不会将存储卡做为优盘使用，如果一定要携带超过4GB容量的文件，建议还是购买优盘或者其他移动存储产品为宜。

    其次，对齐问题并不存在格式问题，FAT系列格式均可以进行4K扇区对齐。那么我们前面到的问题来了，既然可以对齐，那它必然是存在由于对齐而造成的性能干扰问题。所以我们下面就选取一款最常见的SD存储卡，来看看扇区对齐到底是否会左右产品的性能发挥。

测试一：产品默认格式速率成绩

    产品默认格式也就是我们入手产品后没有改动过盘符任何信息，这里大家需要注意的就是存储卡默认格式全部为FAT32格式，在前面内容中已经简单了解了其与NTFS盘符格式的区别，随意我们在本页内容中，我们来看看默认FAT32与NTFS格式应用在存储卡上的区别。

    产品介绍

    我们选用的是市场中售价较高的SSK读卡器以及一张8GB的Class10存储卡。两款产品均是日常中较为常见的类型，目前此类配备USB3.0的读卡器在传输稳定性上更为准确。没有选择更大规格的存储卡是为了能够查看在小容量的情况下，对齐方法是否能够有效的提高产品性能。

    产品默认格式速率成绩

    默认格式下的存储卡读取速率为12.5MB/s，和Class10标准有一定的差距，且整体稳定性几乎为直线，

    AS SSD测试中存储卡读写速率非别为12.78MB/s和8.49MB/s，与HD tune中的读取速率相符。

    我们从图中可以看大片左图为小型文件的传输速率，右侧为大型文件的传输速率，分别为6.82MB/s和9.46MB/s。

    3.76MB/s的成绩比较令人释放，估计用户在日常使用中也会经常遇到这样的情况，作为Class10标准的存储卡在拖拉文件时速率很慢。下面让我们看看在未对齐的情况下产品的表现又是什么样。

测试二：未对齐情况下速率成绩

    由于每一款存储卡的默认划分不同，同时部分用户猜测到容量越大的存储卡对于4K对齐依赖性越高，同时性能提升的越高。所以笔者使用目前网络上较为流行的DiskGenius磁盘划分软件来进行对齐与不对齐两者间的区别。

    DiskGenius 3.5.0

    DiskGenius是一款硬盘分区及数据恢复软件。它是在最初的DOS版的基础上开发而成的。Windows版本的DiskGenius软件，除了继承并增强了DOS版的大部分功能外(少部分没有实现的功能将会陆续加入)，还增加了许多新的功能。如：已删除文件恢复、分区复制、分区备份、硬盘复制等功能。另外还增加了对VMWare虚拟硬盘的支持。更多功能正在制作并在不断完善中。

    删除现有的存储卡分区后，点击软件上方的快速分区我们来进行一次未对齐的划分。

    在画面左侧，我们点选自定义，选择一个分区。注意测试软件中的高级设置，我们选择的是FAT32模式，且在下方我们并没有勾选“对齐分区到此扇区数的整数倍”选项。选择完毕后点击确定划分新的盘符。

    未对齐情况下速率成绩

    测试成绩与默认模式下的读取速度相同，仅有0.2MB/s的差距，不知道这能否认为产品在默认的模式下并没有实现4K对齐，只有在对齐的测试成绩出来后我们才能够得知。

    在测试界面的坐上侧我们能够看到“31K - BAD”的红色提示，这表明产品没有实现4K对齐，而读写成绩依然与默认模式相符，分别为12.61MB/s和8.86MB/s。

    在本轮测试中，小型文件传输速率有了明显的提升，为7.91MB/s。大型文件速率变化不大，为8.86MB/s。这里要说明的是，笔者经过3次以上的反复测试，发现传输速率起始值很低，从1MB/s的速度开始缓慢上升，尤其是大型文件的传输，这也能让我们联想到前面Win7复制速率为何低的原因。

    4.87MB/s的成绩虽然与前面的测试成绩有微薄的提升，但总体来说本轮测试成绩依然不是很理想，我们最后一轮来看看对齐后的表现如何，一旦真的有性能变化，答案自然揭晓。

测试三：对齐情况下速率成绩

    我们依然使用DiskGenius磁盘划分软件重新删除分区，本页实验我们将通过对齐的方式来检测存储卡是否真的能够通过最佳读取方式获得性能提示。

    其他步骤不变，删除分区盘符后从新进行快速划分。此次划分时我们选择8倍的对齐方式，点击确定开始测试环节。

    对齐情况下速率成绩

    读取速率起始数据直奔19MB/s，虽然全程便没有前面两项测试中的稳定，但是5MB/s的速率提升还是值得让人惊讶的。

    通过AS SSD软件能够看到产品已经在4K对齐的状态下，读取速率为19.14MB/s，写入速率为12.46MB/s，同样拥有较为明显的变化。

    在实际拷贝能力测试中，笔者经过多次测试得到了比前面的结果更为优秀的成绩。而且值得注意的是：速率从起始开始便维持在7MB/s以上，但令人差异的是为何最后小型文件的传输速率较低，仅为4.79MB/s，而大型文件的速率达到了11.65MB/s，再次成功击败前面的测试。

    最后在复制拷贝的信息中，我们看到8MB/s的速率与前面的测试有着明显的变化，几乎翻倍的成绩论证了存储卡在真正意义上对齐的情况会有令人更为满意的成绩表现，也将对齐是否会影响小型闪存产品的事实得到了证明。

测试总结及对闪存产品优化的推测

    测试总结

    经过三轮的测试，我们能够很清晰的看到其差别变化，笔者也通过图表的方式归结了所有的测试成绩:

    其实在前两轮的测试中，笔者反复考究数据希望能够得到更准确的数值。默认格式与未对齐两者间的无差别变化有些动摇了文章的中心点。通过和部分网友交流，笔者了解到容量越大的存储卡产品带来的收益越强，而笔者也曾个人通过对齐16GB的存储卡得到了7MB/s的差距，此次选择8GB的存储卡也是希望得到低容量产品是否也可以得到一定的优化。

    这不尽也让我们想到了优盘产品，普及力度越来越大的USB3.0优盘的读写速度也是我们比较关心的，目前网络上有发烧友朋友自制USB3.0优盘，读写速率均可以维持在160MB/s，十分惊人。

    该优盘的规格为32GB，采用的也是非ES版MLC闪存颗粒，笔者推想其在体质好的情况下加上人工的4K对齐，160MB/s的读写成绩也许就可以得到解释了。

    这和固态硬盘也有异曲同工之处，很多人都知道SSD容量越大提供的性能越强，而存储卡与优盘在一定程度上就是mini版的固态硬盘，如果FAT也可以进行4K对齐，那么性能优化的存在也是必然的。

最后：收益大小与细节息息相关

    结束

    并不算遗憾，在测试中我们随没有得到十分显著的性能提升，但这也足以说明4K对齐与存储卡间存在着关系。从测试中我们可以看到的之外，笔者可以想象到容量较大的存储卡对于对齐的收益会更强，且相关网友提供的数据也能够表明，根据不同的闪存芯片体质，对齐所给予读写速率提升也有着差别。

    存储卡是否会受扇区对齐的影响，答案是肯定的，这个我们在文章开始就已经说过了。目前存储卡以及优盘产品在出场时，厂方所给出的读写标准在很大程度上已经决定了其应有的性能表现，可以想象一旦产品得到量产，那么在体质条件的情况下，小容量（约32GB以下）通过对其而带来的优化并不明显，产品不可能在不同消费者的手中会产生2种差异很大的速率标准。

    确实，读卡器也是我们容易忽视的环节之一，目前市场上读卡器种类繁多，小到几块钱，多至上百元的差异都对存储卡本身读写性能产生影响。其实产品本身是为数码产品提供保障，今天我们谈论这个问题除了对于盘符格式的讨论以外，也是希望消费者可以合理的审视对齐技术的重要性。

    显然放到与PC相连得到的测试数据在很大程度上可以反映产品的性能，但消费者参考的标准仍然是存储卡的等级设置，常见的Class4/6/10，以及目前最新最快的的UHS-1传输标准，具体的标准感兴趣的朋友可以参考相关，笔者在日后也会推出关于存储传输标准的相关解析文章。

    还没结束

    每个读者看文章的角度是不一样的，所以笔者尽量提供更为全面的角度诠释问题，时间有局限性没能加以更多的数据提供参考。存储行业没有定论的趣味问题越来越少了，取难、用难出彩更难，但其中得到的乐趣想必是每一个热爱DIY的读者所追求的，点滴涵养愿能为您提供一些新的思路。

测试硬件与软件系统环境介绍

    ● 测试系统硬件环境

    本次存储卡测试的性能测试平台采用第二代酷睿英特尔Core i5-2320处理器和技嘉GA-H67MA-UD2H-B3主板。下面是具体平台介绍：

    ● 测试系统的软件环境

    ● 测试软件介绍

    CPU-Z

    CPU-Z是一款家喻户晓的CPU检测软件，除了使用Intel或AMD自己的检测软件之外，我们平时使用最多的此类软件就数它了。它支持的CPU种类相当全面，软件的启动速度及检测速度都很快。另外，它还能检测主板和内存的相关信息，其中就有我们常用的内存双通道和三通道检测功能。当然，对于CPU的鉴别我们还是最好使用原厂软件。