以原理來看來看:

(傳統硬碟)
1. 硬碟的碟片上, 存的最小單位是 bit , 每 8bit 成為 1Byte .
2. 每 512Bytes 的資料, 以及一些檢查位元(ECC), 形成讀寫的一個磁區 Sector (最小單位)
3. 檔案系統(FS)讀寫時, 基本上也以 512Bytes 為一個磁區.
4. 檔案系統另外有叢集大小(配置單元).

(先進格式硬碟(512e)
1. 硬碟的碟片上, 存的最小單位是 bit , 每 8bit 成為 1Byte .
2. 每 4KBytes 的資料, 以及一些檢查位元(ECC), 形成讀寫的一個磁區 Sector (最小單位)
3. 硬碟支援 512Bytes 為一個磁區的讀寫.
4. 檔案系統(FS)讀寫時, 基本上也以 512Bytes 為一個磁區.
5. 檔案系統另外有叢集大小(配置單元).

可以看到步驟 2&3 有所不同, 因為作業系統讀寫時, 仍是以 512Bytes 為一個磁區, 可是硬碟需要以 4K 為一個磁區, 就只好一次讀 4K (8 個 512Bytes), 並計算出檢查位元, 再重新寫入 4K , 這是第一個影響效能的地方. 參考圖:


而第二個影響效能的, 是分割區開始之處與叢集大小(配置單元)的影響.
NTFS 的叢集大小(配置單元)都是 4K 的倍數 , 與先進格式剛好相同.
如果分割區剛好跟 4K 對齊, 則 NTFS 要讀寫資料時, 剛好是與硬碟內的磁區倍數, 效能就不會被影響.
但是如果分割區沒有進行 4K 對齊, 要讀寫資料時, 需要讀寫的磁區跨了兩個不同的 4K , 就造成實際上需要存取硬碟共 8K 的空間. 參考圖:

但是很多"還活著的"作業系統(如: XP), 都只支援 512Byte/Sector , 所以硬碟廠商只好繼續推出 512e 版本的硬碟或 SSD , 而分割區對齊只能克服叢集讀寫時不會浪費, 要真正發揮原生 4K 讀寫, 則要 Windows 8 或 Linux 等作業系統才行了.