Чому SSD мають дивні розміри?

Чому SSD мають розміри, як 240 ГБ або 120 ГБ, а не звичайні 256 ГБ або 512 ГБ? Ці цифри мають набагато більше сенсу, ніж 240 або 120.

Незважаючи на те, що багато сучасних SSD-дисків, таких як серія 840 EVO, забезпечують такі розміри, які ви звикли, згадані 256 ГБ виробники використовували для збереження трохи місця для зберігання механізмів боротьби з перепадами продуктивності та дефектами.

Якщо ви, наприклад, придбали накопичувач на 120 ГБ, ви можете бути впевнені, що це всередині 128 ГБ. Збережений простір просто дає контролеру / прошивці приміщення для таких речей, як TRIM, збирання сміття та вирівнювання зносу. Звичайною є практика залишати трохи місця нерозділеним - поверх простору, який вже був невидимий контролером - коли SSD вперше потрапили на ринок, але алгоритми стали значно кращими, тому вам не потрібно було б робити це вже.

EDIT: Були деякі коментарі щодо того, що це явище потрібно пояснювати невідповідністю рекламованого простору, зазначеним у GigaBytes (наприклад, 128x 10 ^ 9 байт) порівняно зі значенням GibiByte, яке показує операційна система. час - потужність двох, що обчислює до 119,2 гібібайта в цьому прикладі.

Наскільки я знаю, це щось, що виходить за те, що вже було пояснено вище. Хоча я, звичайно, не можу вказати, яким саме алгоритмам потрібна більша частина цього додаткового простору, обчислення залишаються однаковими. Виробник збирає SSD, який дійсно використовує потужність у дві кількості флеш-комірок (або комбінацію таких), хоча контролер не робить весь цей простір видимим для операційної системи. Залишився простір рекламується як гігабайти, а в цьому прикладі є мережа 111 гібібайт.

Як механічні, так і твердотілі жорсткі диски мають сиру ємність, що перевищує їх номінальну потужність. "Додаткова" ємність утримується в сторону, щоб замінити погані сектори, тому приводи не повинні бути ідеальними від конвеєра, і щоб погані сектори могли бути переглянуті пізніше під час використання на запасні сектори. Під час первинних випробувань на заводі будь-які погані сектори відображаються на запасні сектори. При використанні накопичувача він відстежує сектори (використовуючи підпрограми виправлення помилок для виявлення помилок на рівні бітів), і коли сектор починає виходити з ладу, він копіює сектор в запасний, а потім переробляє його. Щоразу, коли цей сектор запитується, привід переходить до нового сектору, а не до початкового.

На механічних накопичувачах вони можуть додавати довільну кількість запасного сховища, оскільки вони керують кодуванням сервоприводу, головки та блюд, тому вони можуть мати номінальне сховище в 1 терабайт і додатковий 1 гігабайт запасного простору для перекомпонування сектора.

Однак на SSD-дисках використовується флеш-пам’ять, яка завжди виробляється двома потужностями. Кремній, необхідний для декодування адреси, такий самий для 8-бітової адреси, що має доступ до 200 байт, як 8-бітової адреси, що має доступ до 256 байт. Оскільки ця частина кремнію не змінюється за розмірами, то найефективнішим способом використання кремнієвого реалестата є використання потужностей двох у реальній потужності спалаху.

Тож виробники приводів зациклювались на загальній потужності сировини потужністю 2, але їм все одно потрібно відкласти частину сировинної потужності для переоснащення сектору. Це призводить, наприклад, до 256 ГБ необмеженої ємності, що забезпечує лише 240 ГБ корисної ємності.

Простіше кажучи, всі SSD-диски є в основі не тим, що вони рекламують. Вони рекламують "придатний" простір на диску. Для більшості накопичувачів із 120 "зручним" ГБ пам’яті базовим накопичувачем є фактично 128 ГБ накопичувач. 8 ГБ зарезервовано для певних задач управління фоном, як зазначено раніше.

Тепер, технічно вони могли б вдарити ще один чіп на шматок, щоб отримати 128 Гб «корисного» місця, але це коштує більше грошей. Компанії, що виготовляють накопичувачі, зрозуміли, що людей більше хвилює те, наскільки великий їх привід, ніж те, чи дійсно його корисний простір кратний 2.

Sidenote - насправді існує кілька способів написання необхідного системного коду, саме тому ви побачите диски 120, 124 та 128 ГБ від різних виробників. Всі вони мають 128 Гб «сирої» місця, але вони по-різному обробляють необхідні фонові матеріали. Жодна версія кодування накопичувача не є настільки кращою, ніж інші, що ви б помітили це в більшості випадків. Ви можете помітити незначну різницю в показниках продуктивності, але ви навряд чи це помітите, якщо ваш комп'ютер не здійснить важкий підйом і не знаєте, на що звернути увагу.

Зростання за двома силами - це суворо математична концепція, яка дозволяє легко приймати скорочення з математики на комп'ютері, який базується на двох станах. Тобто комп’ютер може виконувати ціле множення чи ділення на коефіцієнт два так само легко, як ви можете помножити чи розділити число на 10. Ви просто зміщуєте цифри вліво або вправо, не фактично виконуючи обчислення.

Кожна мова програмування має оператори для цих простих операцій, в C-подібних мовах, вони n >> mака shift n right m bitsака divide n by 2^mі n << mака shift leftака multiply n by 2^m. Всередині процесора ця операція зазвичай займає один цикл і відбувається з даними на місці. Будь-яка інша арифметична операція, наприклад, множення на 3, вимагає викликати ALU [Арифметична логічна одиниця], щоб провести додатковий цикл або два маршаловних біта навколо і скопіювати результат назад у певний реєстр. Небеса допоможуть вам, якщо вам потрібна точна десяткова крапка, і FPU [Плаваюча одиниця точки] залучається.

Так чи інакше, саме тому ваш комп’ютер любить посилатися на все внутрішньо як на сили двох. Якби машина повинна була переходити до операції ALU кожного разу, коли вона хотіла зробити якусь просту математику для обчислення зміщення вказівника пам’яті, ваш комп'ютер працював би на порядок повільніше.

Зростання фізичного зберігання, з іншого боку, менше регулюється сировиною двійкової математики, ніж фізикою, технікою та * задухами слова * маркетинг. За допомогою шпиндельного диска ємність визначається: кількістю тарілок, розміром тарілок, розміром «циліндрів» та кількістю секторів, які можуть вміститися в циліндр. Зазвичай вони більше визначаються фізичними можливостями обладнання та точністю головок для читання / запису, ніж будь-що інше.

Я не настільки добре знайомий з внутрішніми характеристиками SSD, але думаю, що масштабування засноване на: ми можемо побудувати масив N x M секторів NAND, нанести їх K глибоко в чіп і помістити J чіпів у них корпус жорсткого диска 2,5 дюйма

Виконання будь-якого з цих розрахунків до акуратної маленької потужності вдвічі буде повною мірою і мало користі для будь-кого.

У старих SSD ємність була кратною 8, оскільки в "байті" є 8 "біт" (0/1). Так само, як і з флеш-накопичувачами, це було в той час, коли люди не бачили користі для SSD, і кожен "шматочок" допомагав.

Тепер, коли споживачі більше обізнані про технології SSD, а також прогреси технології, виробники SSD повертають їх до більш звичних цифр за допомогою комбінації «оцінювальних» розмірів, як це робив ринок жорстких дисків, та комбінування чіпів різного розміру. щоб отримати парне число 10 (наприклад, 6 ГБ + 4 ГБ = 10 ГБ)