Почему твердотельные накопители имеют необычные размеры?

В наши дни твердотельные накопители бывают разных «новых» размеров, но почему? В сегодняшнем посте SuperUser Q & A есть ответы на один любопытный вопрос читателя..

Сегодняшняя сессия вопросов и ответов пришла к нам благодаря SuperUser - подразделению Stack Exchange, группе веб-сайтов вопросов и ответов, управляемой сообществом..

Фото любезно предоставлено Jung-nam Nam (Flickr).

Вопрос

Читатель SuperUser Dudemanword хочет знать, почему твердотельные накопители имеют странные размеры в ГБ:

Почему твердотельные накопители имеют размеры, например, 240 ГБ или 120 ГБ, а не обычные 256 ГБ или 512 ГБ? Эти цифры имеют гораздо больший смысл, чем размер 240 ГБ или 120 ГБ..

Почему компании производят твердотельные накопители в нестандартных размерах?

Ответ

Авторы SuperUser Патрик Р. и Адам Дэвис ответят за нас. Во-первых, Патрик Р .:

В то время как многие современные твердотельные накопители, такие как серия 840 EVO, обеспечивают размеры, к которым вы привыкли, например, упомянутые 256 ГБ, производители использовали для хранения небольшого объема памяти механизмы, борющиеся с падением производительности и дефектами..

Например, если вы купили диск объемом 120 ГБ, вы можете быть уверены, что он действительно составляет 128 ГБ. Зарезервированное пространство просто предоставляет место контроллеру / прошивке для таких вещей, как TRIM, сборка мусора и выравнивание износа. Обычно, когда SSD впервые появляются на рынке, когда пространство SSD впервые появилось на рынке, оставалось не разделенным пространство на части - поверх пространства, которое уже стало невидимым для контроллера, поэтому алгоритмы стали значительно лучше, так что вам не нужно этого делать. больше не.

РЕДАКТИРОВАТЬ: были некоторые комментарии относительно того факта, что это явление должно быть объяснено с расхождением между объявленным пространством, заявленным в гигабайтах (то есть 128 x 10 ^ 9 байт) против значения гибибайта, которое показывает операционная система, которая - большая часть время - степень двойки, рассчитанная до 119,2 Гибибайт в этом примере.

Насколько я знаю, это то, что происходит поверх того, что уже объяснялось выше. Хотя я, конечно, не могу указать, каким именно алгоритмам нужно больше всего этого дополнительного пространства, расчет остается прежним. Производитель собирает твердотельный накопитель, который на самом деле использует два ряда элементов флэш-памяти (или их комбинацию), хотя контроллер не делает все это пространство видимым для операционной системы. Оставшееся пространство объявляется как гигабайты, и в этом примере вы получите 111 гибибайт..

Далее следует ответ Адама Дэвиса:

Как механические, так и твердотельные жесткие диски имеют исходную емкость, превышающую их номинальную емкость. «Дополнительная» емкость удерживается для замены поврежденных секторов, поэтому диски не обязательно должны быть идеально расположены на сборочной линии, и поэтому поврежденные секторы могут быть повторно сопоставлены позже во время использования с запасными секторами. Во время первоначального тестирования на заводе все поврежденные секторы отображаются на запасные сектора. Поскольку диск используется, он контролирует сектора (используя процедуры исправления ошибок), чтобы обнаружить ошибки на уровне битов, и когда сектор начинает выходить из строя, он копирует сектор в резервный, а затем повторно отображает его. Всякий раз, когда запрашивается этот сектор, диск переходит в новый сектор, а не в исходный сектор.

На механических дисках они могут добавлять произвольное количество свободного хранилища, поскольку они контролируют кодирование сервоприводов, головок и дисков, поэтому они могут иметь номинальный объем хранилища 1 терабайт с дополнительным 1 гигабайтом свободного места для повторного сопоставления секторов..

Однако твердотельные накопители используют флэш-память, которая всегда изготавливается в двух степенях. Силикон, требуемый для декодирования адреса, является таким же для 8-битного адреса с доступом к 200 байтам, как 8-битный адрес с доступом к 256 байтам. Поскольку эта часть кремния не изменяется в размерах, то наиболее эффективным использованием кремниевой недвижимости является использование степеней двойки в фактической мощности вспышки..

Таким образом, производители накопителей имеют общую необработанную емкость в степени 2, но им все еще необходимо выделить часть необработанной емкости для повторного отображения сектора. Это приводит к 256 ГБ сырой емкости, обеспечивая, например, только 240 ГБ полезной емкости.

Есть что добавить к объяснению? Отключить звук в комментариях. Хотите узнать больше ответов от других технически подкованных пользователей Stack Exchange? Ознакомьтесь с полным обсуждением здесь.