隨著科技的飛速發(fā)展，消費(fèi)級(jí)固態(tài)硬盤（SSD）的存儲(chǔ)容量已經(jīng)邁入TB時(shí)代，成為個(gè)人電腦及便攜設(shè)備存儲(chǔ)領(lǐng)域的絕對(duì)主力。在筆記本電腦等移動(dòng)設(shè)備中，SSD幾乎完全取代了傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤，而在數(shù)據(jù)中心，企業(yè)級(jí)SSD的最大容量更是突破了122TB大關(guān)，遠(yuǎn)超同體積的機(jī)械硬盤。
然而，對(duì)于SSD的容量計(jì)算與顯示方式，不少用戶仍感到困惑。今天，我們就來深入探討一下SSD容量的相關(guān)知識(shí)。
首先，要明確的是，SSD的容量是指用戶可以尋址訪問的容量，即User-Addressable Capacity，也就是常說的“用戶容量”。這一容量點(diǎn)決定了用戶能夠讀寫數(shù)據(jù)的最大范圍。目前，市場上的SSD產(chǎn)品多以GB或TB為單位來標(biāo)注容量，如512GB或0.72TB等。
GB（Gigabyte）和TB（Terabyte）是國際電工委員會(huì)（IEC）定義的存儲(chǔ)單位，其中1GB等于10^9字節(jié)，1TB等于10^12字節(jié)。除了GB和TB，描述硬盤容量的單位還包括MB、PB、EB等，它們之間的換算關(guān)系也遵循IEC的標(biāo)準(zhǔn)。
值得注意的是，SSD除了用戶容量外，還存在一部分用戶無法直接訪問的預(yù)留空間（Over-Provision，簡稱OP）。這部分空間用于實(shí)現(xiàn)SSD的磨損均衡、垃圾回收、存放映射表以及替換壞塊等功能。預(yù)留空間的大小會(huì)直接影響SSD的寫入壽命和性能。
當(dāng)SSD連接到計(jì)算機(jī)時(shí)，其容量會(huì)在操作系統(tǒng)中以二進(jìn)制形式顯示。這里就涉及到了GiB（Giga Binary Byte）和TiB（Tera Binary Byte）這兩個(gè)單位，它們由IEC定義，專門用于表示“1024進(jìn)位”的數(shù)據(jù)大小。由于1024是2的10次方，因此，在二進(jìn)制換算下，1GB約合0.9313GiB，1TB約合0.9095TiB。
所以，標(biāo)注為1TB的SSD（以十進(jìn)制計(jì)算為1000GB），在操作系統(tǒng)中顯示的容量會(huì)低于1000GB對(duì)應(yīng)的931.32GiB。這是因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)還需要扣除文件系統(tǒng)帶來的開銷。有些硬盤廠商在計(jì)算容量時(shí)是按照1024GB來算的，這樣操作系統(tǒng)最終顯示的容量會(huì)接近953.67GiB。
SSD的容量識(shí)別與計(jì)算過程也頗為復(fù)雜。在SSD上電初始化時(shí)，主機(jī)會(huì)通過Identify命令識(shí)別SSD可尋址的邏輯區(qū)塊地址（Logical Block Address，簡稱LBA）數(shù)量以及對(duì)應(yīng)的邏輯區(qū)塊大小（Logical Block Size）。通過這兩個(gè)參數(shù)，就可以計(jì)算出SSD的容量。
目前，國際上普遍使用的LBA計(jì)算方法和SSD容量計(jì)算公式遵循IDEMA（國際磁盤設(shè)備和材料協(xié)會(huì)）LBA1-03標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不同邏輯區(qū)塊大小下LBA數(shù)量與SSD容量的換算公式。以3.84TB SSD為例，在邏輯區(qū)塊大小為512字節(jié)或4096字節(jié)的情況下，通過公式可以準(zhǔn)確地計(jì)算出其容量。
JESD218規(guī)范也提出了SSD的LBA數(shù)量計(jì)算方法和容量換算公式，該規(guī)范旨在實(shí)現(xiàn)SSD與機(jī)械硬盤在同一應(yīng)用下的兼容。通過與IDEMA公式對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)兩者在計(jì)算和結(jié)果層面完全相同。
為了滿足存儲(chǔ)技術(shù)以及硬盤容量的未來發(fā)展需求，SNIA（全球網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)工業(yè)協(xié)會(huì)）針對(duì)8TB以上大容量硬盤以及更多類型的邏輯區(qū)塊大小推出了SFF-8447規(guī)范。該規(guī)范對(duì)IDEMA LBA1-03進(jìn)行了補(bǔ)充，規(guī)定了對(duì)于當(dāng)前容量不超過8000GB以及超過8000GB的SSD的LBA計(jì)算方法。
總的來說，SSD的容量計(jì)算與顯示涉及多個(gè)復(fù)雜因素，包括單位換算、預(yù)留空間、操作系統(tǒng)顯示方式以及國際標(biāo)準(zhǔn)的遵循等。希望本文能夠幫助大家更好地理解SSD的容量相關(guān)知識(shí)。
