想換硬碟,第一步就要先瞭解分割區如何規劃,才能讓買來的硬碟發揮最高效能。如果你是硬碟分割新手,對分割區規劃沒有太多概念,那就先來看看這篇教戰手冊,幫新硬碟先打下好的基礎概念。

分割區規劃影響電腦效能

新入門的同學,也許對分割區(partition)規劃沒有太多概念,甚至認為重要性不高。畢竟Windows這類主流作業系統,安裝時提供必要的容量空間後,系統只會給你是否可以安裝的訊息,不會告知如何規劃配置才最好。分割區最佳化概念,對於傳統硬碟很重要,才不至於讓電腦效能總是卡在磁碟I/O瓶頸上。

碟片存取速度多變

新入手的硬碟該如何規劃分割區,首先從結構面建立概念。大家都知道硬碟是採用磁紀錄技術,資料全儲存在「圓形」碟片(platter)上。由於主軸馬達轉速固定不可變,基於等角速度(Constant Angular Velocity,CAV)定理,外圈線速度必定大於內圈。再加上實體磁區(sector)是由外圈開始向內規劃,磁頭(head)在不同磁區位置存取到的資料量自然有別,因而呈現由高至低的存取速度變化。

▲硬碟碟片為圓形狀,邏輯規劃為磁面(side)、磁軌(track)、柱面(cylinder),以及磁區(sector)等部分。磁區是從外圈(即最外圍)由1開始編號,依序向內圈排序規劃。

因此,除非是手動自訂分割區起始位置,否則作業系統或磁區分割軟體,都會自動從外圈磁區開始建立。而且硬碟實際寫入資料時,並不會乖乖依磁區順序寫入,反而是優先選擇連續的空白磁區。假如只劃分單1分割區,資料會隨機般散落在任何可用磁區上,對效能影響較大。至於固態硬碟 SSD 方面,由於結構特性截然不同,並不存在這樣的速度落差問題。

▲以橫向長條圖來表現碟片規劃,建議將作業系統磁區規劃在最外圈起始位置,剩餘空間可再規劃2~3個不等數量分割區,用以儲存資料。

讓系統分割區在前

基於「空口說等於是打嘴砲」的定理,筆者以WD Caviar Black 2TB(WD2002FAEX)為範例,劃分3個等比例容量分割區,搭配CrystalDiskMark進行驗證。可發現,靠近外圈的存取速度能達到讀取160MB/s、寫入155.9MB/s,到了中間會降到讀取143MB/s、寫入139.2MB/s,平均速度降低9%左右。至於靠近內圈部分,又往下探到讀取121.9MB/s、寫入117.9MB/s,較外圈慢了約24%,相當於蒸發了4分之1速度。

▲將硬碟規劃為3個分割區,以CrystalDiskMark v3.0.1測試效能,各分割區存取效能呈由外而內降低的變化。 (點圖可放大)

另外在HD Tune Pro、HD Tach,這類提供傳輸速度曲線圖的效能測試軟體,都可以觀察到這樣的變化,傳輸速度會隨磁區順序而降低。因此透過分割區規劃,可以像圈地自立為王般,控制這些效能變數。建議讓作業系統分割區,從磁片最外圈磁區開始,才能獲得最佳的存取速度。至於用做資料儲存的區域,依照存取機率、速度要求等條件,適量規劃成2或多個分割區,就可以達到最佳化目的。

▲以HD Tach測試提供的曲線圖來看速度變化,範例組硬碟WD Caviar Black 2TB(WD2002FAEX),外圈速度可達160MB/s,最內圈只剩下一半,只有80MB/s左右的速度。

(後面還有:打散分頁檔提高效能)

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打散分頁檔提高效能

現在記憶體價格便宜到很超過,DDR3-1333 4GB模組不用600元就能買到,裝配8GB甚至16GB不過只要1,200~2,400元而已。也許大家又會開始思考,由於容量已經很充足,Windows的虛擬記憶體分頁置換檔,會隨實體記憶體容量而倍數成長,是否可以考慮將它關掉?

多硬碟分散配置

記憶體再便宜,受到晶片組等因素限制,可安裝容量終究不敵硬碟。Microsoft規劃以硬碟做虛擬記憶體,當系統記憶體需求超過實體容量,可以將部分的程式、資料,轉移至虛擬記憶體空間位置,以便釋放出實體記憶體供系統使用。Windows預設組態,是將分頁檔(在硬碟中檔名為pagefile.sys)容量設定為實體記憶體1.5倍大小,且能夠動態調整容量。

分頁檔的運作架構與特性,隨Windows版本的不同而有一些差異,細枝末節在這邊就姑且不談論。大意上來說,關閉後首當其衝的是complete memory dump之類功能,它可以將系統當機資訊儘可能保留下來,做為日後除錯的參考資訊。其次是某些軟體,也會要求或建議啟用系統分頁檔,才不至於在關鍵時刻發生問題。到底該不該關,相信每個人見解都不同,與其如此,就留著它吧!

▲關閉分頁檔會出現警示訊息,除非有特殊原因或需求,而且電腦只執行簡單作業,並配備8GB之類超多記憶體,否則不建議關閉設定,以免在緊要關頭出包。

10個幫你打也行

既然要保留佔用磁碟空間的分頁檔,我們就可以將它最佳化。多數版本Windows,允許在不同硬碟建立多個分頁檔,Microsoft這設計用意是為了分散系統開機碟的負擔。因為當系統與各式資料、分頁檔同處於1顆硬碟上,資料存取指令過多導致硬碟分身乏術,I/O效率自然好不起來。在實體記憶體不足的電腦上,特別能感受到硬碟疲於奔命,努力置換資料的速度有多慢。

▲Windows會選擇連續空白磁區建立分頁檔,如果電腦只有1顆硬碟,建議先進行磁碟重組,讓資料集中到前面磁區,之後再重新設定啟用分頁檔,運作效率會更好。

只要你有2顆或多顆硬碟,就可以降低這方面的效能干擾因素。設定方式相當簡單,在Windows控制台「虛擬記憶體」設定內,取消勾選「自動管理所有磁碟的分頁檔大小」項目,為目標磁碟選定「自訂大小」或「系統管理大小」,重新開機隨即打完收工。由於Windows具備動態調整容量功能,筆者建議選擇「系統管理大小」即可,不需要傷腦筋想該怎麼配置容量的問題。

▲分頁檔分散設定,可想像成多核心處理器那樣,能者多勞,有空的硬碟多分擔些虛擬記憶體置換工作,這樣系統多工效率、運作流暢度會更好。

古董硬碟謝謝再聯絡

不過分散分頁檔配置,也不是一股腦兒全丟到所有磁碟代號就好。如同前面剛介紹過的傳統硬碟結構特性,分頁檔最好設置在前端磁區的分割區內,運作效率會比隨處亂塞好。此外,電腦只有單顆硬碟的使用者,維持系統預設值,讓分頁檔與作業系統共存即可。基於Windows會尋找連續空白磁區建立分頁檔這點,可以先關閉分頁檔並重組磁碟,讓系統與資料集中在前面相近的磁區。之後再重新開啟分頁檔設定,這樣對存取效率也會有些幫助。

當設定多組分頁檔時,其運作特性並非像RAID 0那樣,會同步存取以提高效率。Windows會視各個設定分頁檔的硬碟,I/O忙碌程度、存取速度等條件,選擇當下有閒且速度又快的硬碟,進行分頁檔案資料置換作業。最後呢,有些固態硬碟使用者會將分頁檔轉移到硬碟去,以降低寫入損耗。如果你很講究系統流暢度,其實分頁檔資料存取是以4KB為單位,正好為固態硬碟最擅長,且大幅領先傳統硬碟的部分。如果在固態硬碟上自訂個小容量分頁檔,使用爽度可能會有意外的收穫。

(後面還有:找實用磁區分割管理軟體)

找實用磁區分割管理軟體

對磁區分割管理建立觀念後,接下來,就是大刀闊斧的時候了。視分割處理功能需求,決定使用Windows內建的就夠,或是得尋找第三方,免費或付費套裝軟體來使用。通常來說,買了新電腦或新硬碟,打算重灌作業系統時,並不需要去煩惱這些問題,透過安裝導引程式處理即可。反觀,想對現有分割區做容量調整、搬移,或者是類型轉換時,功能強大的第三方軟體會更為合適。

基本管理靠Windows

首先還是從Windows內建的說起,如果想執行的作業很單純,不過就是新增、建立、移除,以及更改磁碟代號而已。使用Windows 7、Windows Vista,特別是Professional與Ultimate版本時,實在找不到另外裝第三方軟體的理由。這些版本的 Windows 完整支援MBR(Master Boot Record;主要開機記錄)、GPT(GUID Partition Table;GPT)類型分割表,以及動態磁碟功能,對應容量定址大於2.2TB的硬碟沒問題,可以完整辨識並利用到所有空間。

Windows 7和Windows Vista的Home Premium及其以下版本,並不支援GPT分割表與動態磁碟的分割管理功能,因此無法對應支援實體、或經由RAID組合出來大於2.2TB容量的硬碟裝置。但是和Windows XP 64bit相同的,預先在其他電腦平台處理過,採用GPT分割表的硬碟(這技法常見用於外接應碟),尚保留了資料存取能力。

▲如果覺得部分功能不足、使用感不佳,還有適合老手的「diskpart」指令操作模式,提供充足且實用的功能性。

大容量相容性看平台

不過「跳針」一下提醒你,最近3~5年內的電腦,定址能力支援大多不成問題,通常會作梗的,反而是大家鮮少注意到的磁碟控制器驅動程式。像Intel Rapid Storage Technology在10.1.0.1008之類舊版本,磁碟控制器設定為RAID組態時,並不支援大於2.2TB的硬碟,就是個最好範例。有鑑於2TB和3TB硬碟已經相當便宜,且透過RAID能輕易組合出大於2.2TB容量空間,這些與分割軟體無關的限制也得注意到。

▲圖例為Intel P67主機板,磁碟控制器設定在RAID模式,使用IRST v10.0.0.1046驅動程式套件時,大於2.2TB的硬碟,只能辨識到746GB容量。

如果使用中遇到這樣的問題,特別是Intel平台,更新Intel Rapid Storage Technology大多可以順利解決狀況。至於其他平台,問題可能是出在磁碟控制器的Option ROM版本,由於年代久遠,主機板廠商已經不再更新韌體,所以無法辨識支援。在不升級電腦平台前提下,購買張SATA 6Gb/s磁碟控制卡,問題就能迎刃而解。或是將硬碟改為USB介面外接,大多能避開這層規格限制。

至於想利用這些大容量硬碟,設立分割區安裝作業系統,使用64位元Windows 7或Windows Vista(更新至Service Pack 2支援才完善),而且是Professional與Ultimate版本,屬於基本必要條件。其次是主機板韌體得為UEFI(Unified Extensible Firmware Interface,統一可延伸韌體介面)架構,目前多數Intel Sandy Bridge與AMD Fusion APU平台主機板都支援,滿足這2項條件才能達到目的。

▲高階版本Windows內建管理基本功能完善,支援GPT分割表與動態磁碟,能夠辨識和使用容量大於2.2TB的硬碟。如果使用傳統MBR分割表管理,那麼超過2.2TB容量的部分,將無法存取使用。

免費分割軟體出籠

當需求超出前述4項基本功能,或者使用Windows Home Premium及其以下版本系統時,這時候第3方軟體的優點便會開始展現出來。筆者以省荷包為出發點,選定EaseUS Partition Master、Gnome Partition Editor(即GParted)、Paragon Partition Manager,這3款頗受到好評歡迎的免費軟體。並整理出比較幾項分割區管理的重點功能比較。

EaseUS Partition Master 9.0 Home Edition

GParted 0.9.0-7

Paragon Partition Manager 11 Free Edition

www.partition-tool.com/personal.htm gparted.sourceforge.net/
download.php
www.paragon-software.com/home/pm-express

GPT分割表

這部分以EaseUS Partition Master表現最佳,內建MBR和GPT分割區雙向轉換功能,不需要繞道Windows設定分割表型式,相對就不會受到版本差異影響。而且無論是新增、移除、調整容量等,各項基本功能支援力相當完整,是管理大容量硬碟裝置的首選。至於GParted和Paragon Partition Manager,Paragon Partition Manager免費版本並不支援GPT,軟體預設鎖定不會出現管理功能選項。

▲EaseUS Partition Manager支援MBR和GPT分割表,以及動態磁碟與基本磁碟的雙向轉換功能,是取代Windows內建管理程式的好幫手。

GParted由於能夠認出硬碟完整容量,不像Windows在MBR和GPT分割表有不同顯示方式,一度讓人以為是好的訊息。事實上,並未提供 MBR與GPT設定與轉換功能,而且新建實體容量超過2.2TB的分割區,處理過程中會出現錯誤訊息。唯一能正常運作的功能,是刪除經由其他程序轉換為 GPT分割表,並建立好的分割區,因此實用性並不理想。

動態磁碟

在不需要以GPT分割表磁區開機,或是系統並非64bit版本,且主機板也不支援UEFI韌體前提下,動態磁碟是大於2.2TB容量硬碟分割管理的替代方案。情況和前面相近,Paragon Partition Manager也不支援這項管理能力,GParted則是再次曇花一現,可識別,但管理與轉換功能失靈,同樣可視為並不支援。

至於EaseUS Partition Master,免費版本的功能首度出現限制。可以刪除動態磁碟上的分割區,但是無法新增、調整容量,也沒有動態磁碟與基本磁碟雙向轉換設定等功能。如果管理動態磁碟的需求高,只有2條路,要不祈禱Windows版本完整支援,再不然就是掏出小朋友購買付費軟體。

容量調整與分割區搬移

有時候分割區劃分太多、太細,其中幾個已經被資料塞滿了,就只能把資料往其他分割區倒,對檔案分類管理是有些不便。這時候就由容量調整功能上場,視各分割區使用狀況調整容量,可以短暫解決這些問題。至於磁區搬移,一般而言會使用到的機率不多,想要重新規劃分割區,卻不想花時間先將所有資料備份出來,經由乾坤大挪移也是個方法。使用限制是,它不支援跳島搬移能力,得在前後沒有分割區,具有空白磁區空間的情況下才能使用。

這2項功能基本上可視為一體,在圖型操作介面下,除了傳統手動輸入容量數值外,也提供圖型拖拉設定的彈性。基於這樣的設計,不只改變容量用滑鼠點一點即可,也可以拖曳調整分割區位置,相較於傳統軟體方便許多。3套軟體都具備這樣的功能,但是GPT分割表、動態硬碟的支援能力限制不變,對於不支援的部分,大多會把功能選單隱藏起來。

▲Paragon Partition Manager碰上採用GPT分割表的磁碟裝置,功能選單多數項目鎖定無法使用,至於動態磁碟裝置更不會出現在裝置清單內。

在資料儲存安全性考量下,對已存有資料的分割區進行這些調整作業,存在一定程度風險性。就怕遇上電腦當機、跳電等情況,作業異常中斷將使得分割區與資料損毀,還得花費一番力氣進行救援。先行備份資料,或是只對空碟執行處理,是比較理想的狀態,否則只能燒香求保庇了。

分割區合併、拆分

當容量調整和分割區搬移功能,還無法滿足分割區規劃整理目的時,就是合併與拆分功能派上用場的時候。例如分割區建立太多,想整併簡化,或是在不更換新硬碟的前提下,經由合併來增加分割區可用容量,是合併功能最佳發揮空間。在眾多免費分割區管理軟體裡,只有EaseUS Partition Master具備這樣的功能,它會自動將資料轉移至續存的分割區內,提供相當好的實用價值。

▲除了新建分割區能以滑鼠拖曳圖框選擇容量,容量調整功能也能這樣操作使用。而且搬移功能大多整併在內,容量調整和移動分割區位置可以同時進行。

至於拆分功能,可以將1個分割區切為成2個實體分割區,無論是想分門別類細分管理資料,或是有其他任何動機時,都能經由這功能來處理。不過這3套免費軟體都缺乏這樣的功能,得掏錢出來購買付費版本才能擁有。另外,使用這些拆拆分的功能,硬碟還得有剩餘容量空間,如果已經塞爆了就無法進行。

混搭功能方便管理

結合容量調整、搬移、合併、拆分這4項功能,可以混搭使用管理分割區,以下來想像一些應用情境。例如1顆專門用來儲存資料的硬碟,已劃分4個分割區在使用,但是看到Windows 8測試版釋出想要來玩一下。可以選擇從最後1個分割區開始,由後往前依序將分割區容量縮小,並且往後方磁區搬移,這樣就能騰出空間建立新分割區使用。

不過在目前普遍使用的MBR分割表架構下,只能允許建立4個主分割區(Primary),但是作業系統也建議最好使用主分割區,這時候該怎麼辦呢?可以選擇將其中幾個主分割區轉換成邏輯分割區(Logical),再不然就是前述容量調整與搬移動作完成後,選擇將其中2個分割區合併,這樣就能再建立1個新的主分割區,供Windows 8安裝使用。至於更多混搭應用,就看各位的需求來演變了。

▲EaseUS Partition Master內建分割區合併功能,可以將已經存有資料的2個分割區,合併為1個實體分割區,並不會移除其中的資料。

▲經由EaseUS Partition Master合併2個分割區,消失的分割區內部資料,會自動轉移到續存的分割區內,並且以新建目錄存放。

總結來說,筆者認為EaseUS Partition Master免費版本提供的功能最齊全,甚至接近其他付費軟體的水準,推薦給大家。

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