Dlaczego dyski SSD występują w nietypowych rozmiarach?

Wydaje się, że dyski SSD występują obecnie w różnych "nowych" rozmiarach, ale dlaczego tak jest? Dzisiejszy post z pytaniami i odpowiedziami dla SuperUser zawiera odpowiedzi na pytanie jednego z ciekawskich czytelników.

Dzisiejsza sesja pytań i odpowiedzi przychodzi do nas dzięki uprzejmości SuperUser - poddziału Stack Exchange, opartego na społecznościach grupowania witryn z pytaniami i odpowiedziami.

Zdjęcie dzięki uprzejmości Jung-nam Nam (Flickr).

Pytanie

Czytnik SuperUser Dudemanword chce wiedzieć, dlaczego dyski SSD wydają się mieć dziwne rozmiary GB:

Dlaczego dyski SSD występują w rozmiarach takich jak 240 GB lub 120 GB zamiast normalnych 256 GB lub 512 GB? Numery te mają dużo większy sens niż rozmiar 240 GB lub 120 GB.

Dlaczego firmy produkują dyski SSD w rozmiarach "niestandardowych"?

Odpowiedź

Współautorzy SuperUser Patrick R. i Adam Davis mają dla nas odpowiedź. Najpierw Patrick R .:

Podczas gdy wiele nowoczesnych dysków SSD, takich jak seria 840 EVO, zapewnia rozmiary, do których jesteś przyzwyczajony, takie jak wspomniane 256 GB, producenci używali do przechowywania niewielkiej ilości pamięci dla mechanizmów zwalczających spadki wydajności i defekty.

Jeśli, na przykład, kupiłeś dysk o pojemności 120 GB, możesz być pewien, że ma on wewnętrznie 128 GB. Zachowane miejsce daje po prostu pokój kontrolera / oprogramowania układowego dla takich rzeczy jak TRIM, Garbage Collection i Wear Leveling. Powszechną praktyką było pozostawienie odrobiny przestrzeni niepodzielonej na partycje - na górze przestrzeni, która była już niewidoczna dla kontrolera - kiedy dyski SSD po raz pierwszy trafiły na rynek, ale algorytmy stały się znacznie lepsze, więc nie powinieneś tego robić już.

EDYCJA: Pojawiło się kilka komentarzy dotyczących faktu, że zjawisko to należy tłumaczyć rozbieżnością między reklamowaną przestrzenią, wyrażoną w gigabajtach (tj. 128 x 10 ^ 9 bajtów) a wartością Gibibyte, którą pokazuje system operacyjny, który jest - większość z czas - potęga dwóch, w tym przykładzie obliczona na 119,2 Gibibyte.

Co do tego, co wiem, jest to coś, co bierze górę nad rzeczami już wyjaśnionymi powyżej. Chociaż z pewnością nie mogę stwierdzić, które dokładne algorytmy potrzebują większej części dodatkowej przestrzeni, obliczenia pozostają takie same. Producent montuje dysk SSD, który rzeczywiście wykorzystuje moc dwóch ogniw flash (lub ich kombinacji), chociaż kontroler nie udostępnia całej przestrzeni widocznej dla systemu operacyjnego. Pozostała przestrzeń jest reklamowana jako gigabajt, w tym przykładzie nettingujesz 111 Gibibyte.

Następnie odpowiedź od Adama Davisa:

Zarówno mechaniczne, jak i półprzewodnikowe dyski twarde mają pojemność nieprzekraczającą ich pojemności znamionowej. Pojemność "ekstra" jest zarezerwowana dla zastąpienia uszkodzonych sektorów, więc dyski nie muszą być doskonałe poza linią produkcyjną, a także, aby uszkodzone sektory mogły zostać ponownie odwzorowane później podczas użytkowania z sektorami zapasowymi. Podczas początkowego testowania w fabryce wszelkie uszkodzone sektory są odwzorowywane na sektory zapasowe. Gdy dysk jest używany, monitoruje sektory (za pomocą procedur korekcji błędów), aby wykryć błędy poziomu bitów, a gdy sektor zaczyna się źle, kopiuje sektor do zapasowego, a następnie ponownie go odwzorowuje. Ilekroć żąda się tego sektora, napęd przechodzi do nowego sektora, a nie do pierwotnego sektora.

Na dyskach mechanicznych mogą dodawać dowolne ilości zapasowego miejsca przechowywania, ponieważ kontrolują kodowanie serwomechanizmów, głowic i talerzy, dzięki czemu mogą mieć ocenioną pojemność 1 terabajta z dodatkowym 1 gigabajtem wolnego miejsca na ponowne mapowanie sektora.

Jednak dyski SSD korzystają z pamięci flash, która zawsze jest produkowana w dwóch potęgach. Krzem wymagany do zdekodowania adresu jest taki sam dla 8-bitowego adresu uzyskującego 200 bajtów jako 8-bitowy adres z dostępem do 256 bajtów. Ponieważ ta część krzemu nie zmienia się pod względem wielkości, najskuteczniejszym zastosowaniem krzemowej nieruchomości jest wykorzystanie mocy dwóch w rzeczywistej mocy błysku.

Producenci napędów utknęli więc w całkowitej nieprzetworzonej mocy 2, ale wciąż muszą odłożyć część surowej pojemności do ponownego mapowania sektora. Prowadzi to do 256 GB nieprzetworzonej pojemności zapewniającej na przykład tylko 240 GB użytecznej pojemności.

Czy masz coś do dodania do wyjaśnienia? Dźwięk w komentarzach. Chcesz przeczytać więcej odpowiedzi od innych użytkowników Stack Exchange, którzy znają się na technologii? Sprawdź cały wątek dyskusji tutaj.