磁盤按照實體扇區大小的不同分為三種512byte原生扇區硬碟(512n),4KB扇區仿真512byte(512E)磁盤,4kB扇區原生磁盤。
首先說實體扇區，扇區是硬碟上最小的讀寫機關，這個是硬碟決定的，不是作業系統決定的。當然可以被修改，但是需要作業系統支援，否則也不會有作業系統支援4k的問題了。扇區包含了資料和編号，校驗碼之類的資料。推出4k是因為現在硬碟可靠性上升了，用不着每512bytes搞一個校驗碼了，4096bytes搞一個校驗碼就可以滿足需求，還可以省出來存儲資料。簇是檔案系統的最小讀寫機關，簇是扇區的倍數，簇可以可以保證裡面的扇區是連續的。這兩個對磁盤性能都有影響，影響原因基本類似，主要是磁頭尋道耗時，4k扇區在讀取連續資料時相比512bytes，最優情況可以減少4倍尋道時間，簇保證扇區連續相當于把多個扇區打包成一個大扇區，保證連續讀取磁盤資料時候速度更快。
512n的實體扇區是512bytes，512e和4k原生磁盤的實體扇區是4k，其中512e是因為當時部分作業系統識别不了4k實體扇區，而做的相容方案。相對于512n磁盤，後兩者的讀寫效率要高很多原生512n每個扇區都有50bytes的ECC糾錯碼；4KB扇區将這個ECC區域合并、擴大（但沒有50bytes的8倍那麼大），并省去了間隔、位址标記等空間，是以格式化效率提升到大約97%，并且能否檢測和糾正更大的媒體錯誤。也就是說，在磁記錄密度不變的情況下，“進階格式化”能夠提供更大的實際可用容量。随着硬碟上的記錄單元——磁極尺寸不斷縮小，容量增速放緩，4KB扇區是未來大容量硬碟的趨勢。
512byte原生扇區硬碟的生命周期将在2017年終止（部分企業級産品和老型号可能例外）。按照這個之前的預計，以3.5” 7200轉為例最大是4TB，超出該容量實體扇區隻有4KB了？實際上我們看到有硬碟廠商推出6TB 512byte實體扇區的型号，包括密封充氦7碟片和非充氦普通6碟片，但繼續增大容量還是需要4KB扇區。
4KB扇區仿真512byte(512E)已經廣泛應用于用戶端，畢竟即使出現寫放大或者未對齊寫入産生更多I/O，PC使用者對磁盤性能也沒有那麼敏感，但企業級應用則要保守多了。Windows
Server 2008（2012）之前的作業系統如windows2003由于不能很好識别512E，隻能按照512n的讀取方式不能做到扇區對齊寫入，而windowsserver2008能夠很好的支援512E做到扇區對齊寫入。關于對齊與非對齊的方式如下圖
512E的“對齊/非對齊”寫入
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其中“Misaligned”和“Aligned”分别表示在使用512e硬碟時非對齊和對齊的4KB I/O塊操作。由于4KB塊（比如對應檔案系統的頁面）操作需要先以8個512bytes邏輯扇區寫入到硬碟，再合并記錄到4KB實體扇區，
在非對齊的情況下，一個4KB邏輯寫I/O對應到2個實體磁盤扇區，如果是新寫入就會産生2次I/O；若是改寫之前實體扇區中的資料，則需要讀-更改-寫的操作，這種非原子寫入（non-atomic）最多可能産生4次I/O。
而對齊的情況則簡單多了，盡管中間要經過硬碟模拟512bytes扇區的過程，但每個4KB的I/O操作都是對應到一個實體扇區。屬于比較理想的情況。
原生4KB扇區硬碟直到2014年晚期才釋出針對企業級市場的版本
關于操縱系統對三種磁盤的支援如下圖：
其中，Windows從Server 2008開始能夠感覺512e硬碟并自動對齊分區；Server 2012進一步加入了對原生4Kn裝置的支援。RHEL 6可以感覺512e和4Kn硬碟并能自動對齊；SLES 11能感覺512e和4Kn硬碟卻無法自動對齊？VMware ESXi 4.x和5.x都無法感覺512e和4Kn硬碟，但支援自動分區對齊。這裡有必要進一步解釋下。
首先對于Windows Server 2003、RHEL 5和SLES 10來說，512e硬碟首先是可以用的，隻是作業系統“意識不到”而當成512n來用了。微軟如今已經停止了對Server 2003的支援（戴爾等廠商為使用者提供遷移方案和服務），如果我們在這些較早的作業系統上使用第三方分區工具，或者手動指定開始扇區建立對齊的分區，應該可以規避一部分性能影響。