Pourquoi les SSD ont-ils des tailles étranges?

Pourquoi les disques SSD ont-ils une taille de 240 Go ou 120 Go au lieu des 256 Go ou 512 Go habituels? Ces chiffres ont beaucoup plus de sens que 240 ou 120.

Bien que de nombreux SSD modernes, tels que la série 840 EVO, offrent les tailles habituelles, le fabricant de 256 Go mentionné précédemment permet de conserver un peu de stockage pour les mécanismes luttant contre les baisses et les défauts de performances.

Si vous avez, par exemple, acheté un lecteur de 120 Go, vous pouvez être presque certain qu'il s'agit réellement de 128 Go en interne. L'espace préservé donne simplement la salle du contrôleur / firmware pour des choses comme TRIM, le ramassage des ordures et le nivellement d'usure. Il était courant de laisser un peu d’espace sans part, en plus de l’espace déjà rendu invisible par le contrôleur, lorsque les disques SSD sont arrivés sur le marché, mais que les algorithmes se sont considérablement améliorés. fais ça plus.

EDIT: Certains commentaires ont été commentés sur le fait que ce phénomène doit être expliqué par la différence entre l’espace annoncé, exprimée en giga-octets (par exemple, 128 x 10 ^ 9 octets) et la valeur en giga-octet indiquée par le système d’exploitation, qui est - la plupart des temps - une puissance de deux, calculant à 119,2 Gibibyte dans cet exemple.

Pour autant que je sache, c'est quelque chose qui s'ajoute aux choses déjà expliquées ci-dessus. Bien que je ne puisse certainement pas dire quels algorithmes exacts nécessitent le plus d'espace, le calcul reste le même. Le fabricant assemble un disque SSD qui utilise en effet une puissance de deux cellules flash (ou une combinaison des deux), bien que le contrôleur ne rende pas tout cet espace visible au système d'exploitation. L'espace restant est annoncé en gigaoctets, ce qui représente 111 giga-octets dans cet exemple.

Les disques durs mécaniques et à semi-conducteurs ont une capacité brute supérieure à leur capacité nominale. La "capacité" supplémentaire est réservée pour remplacer les secteurs défectueux, de sorte que les disques ne doivent pas être parfaitement positionnés en dehors de la chaîne de montage et que les secteurs défectueux puissent être cartographiés ultérieurement lors de leur utilisation. Lors des tests initiaux en usine, les secteurs défectueux sont mappés aux secteurs de réserve. Lorsque le lecteur est utilisé, il surveille les secteurs (à l'aide de routines de correction d'erreur pour détecter les erreurs au niveau des bits) et lorsqu'un secteur commence à mal fonctionner, il copie le secteur sur un disque en réserve, puis le remappe. Chaque fois que ce secteur est demandé, le lecteur passe au nouveau secteur plutôt qu'au secteur d'origine.

Sur les disques mécaniques, ils peuvent ajouter des quantités arbitraires de mémoire de secours puisqu'ils contrôlent l'encodage des servos, des têtes et des plateaux, afin de disposer d'une capacité de stockage nominale de 1 téraoctet avec 1 Go d'espace disponible supplémentaire pour le remappage de secteur.

Cependant, les SSD utilisent une mémoire flash, qui est toujours fabriquée avec une puissance de deux. Le silicium requis pour décoder une adresse est le même pour une adresse de 8 bits accédant à 200 octets qu'une adresse de 8 bits accédant à 256 octets. Puisque la taille de cette partie du silicium ne change pas, l'utilisation la plus efficace de la réalité du silicium consiste à utiliser des puissances de deux dans la capacité de flash réelle.

Les fabricants de disques durs sont donc bloqués avec une capacité brute totale de 2, mais ils doivent encore mettre de côté une partie de la capacité brute pour la reconfiguration du secteur. Cela conduit à une capacité brute de 256 Go pour ne fournir que 240 Go de capacité utilisable, par exemple.

En termes simples, tous les disques SSD sont, à la base, pas ce qu’ils annoncent. Ce qu'ils annoncent, c'est l'espace disque "utilisable". Pour la plupart des disques avec 120 Go de stockage "utilisables", le lecteur de base est en réalité un lecteur de 128 Go. 8 Go est réservé à certaines tâches de gestion d'arrière-plan spécifiques, comme indiqué précédemment.

Maintenant, techniquement, ils pourraient taper une autre puce sur la pièce pour vous donner 128 Go d'espace "utilisable", mais cela coûte plus cher. Les entreprises qui réalisent des campagnes ont réalisé que les utilisateurs se préoccupaient davantage de l’importance de leur lecteur que de savoir si son espace utilisable était en réalité un multiple de 2.

Sidenote - Il existe en fait plusieurs façons d’écrire le code système requis. C’est pourquoi vous verrez des disques de 120, 124 et 128 Go de différents fabricants. Ils disposent tous de 128 Go d’espace «brut», mais ils gèrent différemment les éléments d’arrière-plan requis. Aucune version du codage de lecteur n'est tellement meilleure que les autres que vous le remarqueriez dans la plupart des cas. Vous remarquerez peut-être une légère différence dans les points de repère de performances, mais il est très peu probable que vous le remarquiez à moins que votre ordinateur ne fasse de gros travaux et que vous sachiez quoi rechercher.

La croissance par puissance de deux est un concept strictement mathématique qui facilite la prise de raccourcis mathématiques dans un ordinateur basé sur deux états. Autrement dit, un ordinateur peut multiplier ou diviser par deux le nombre entier, et multiplier ou diviser un nombre par 10. Il vous suffit de décaler les chiffres vers la gauche ou vers la droite sans avoir à effectuer de calcul.

Chaque langage de programmation a un opérateur pour ces opérations simples, dans les langages C-like, ils sont n >> maka shift n right m bitsaka divide n by 2^m, et n << maka shift leftaka multiply n by 2^m. À l’intérieur du processeur, cette opération prend généralement un cycle et concerne les données en place. Toute autre opération arithmétique, telle que la multiplication par 3, nécessite d’appeler une unité logique logique arithmétique (ALU) pour passer un cycle supplémentaire ou deux et structurer les bits, puis de recopier le résultat dans un certain registre. Heaven vous aide si vous avez besoin d'une précision de virgule décimale et que la FPU [Unité à virgule flottante] est impliquée.

Quoi qu’il en soit, c’est la raison pour laquelle votre ordinateur aime appeler tout ce qui se trouve en interne comme une puissance de deux. Si la machine devait effectuer une opération ALU chaque fois qu'elle voulait effectuer un calcul simple pour calculer un décalage de pointeur de mémoire, votre ordinateur fonctionnerait un ordre de grandeur plus lent.

La croissance du stockage physique, en revanche, est moins régie par les mathématiques binaires brutes que par la physique, l’ingénierie et le mot * marketing. Avec un disque de broche, la capacité est déterminée par: le nombre de plateaux, la taille des plateaux, la taille des "cylindres" et le nombre de secteurs pouvant entrer dans un cylindre. Celles-ci sont généralement davantage déterminées par les capacités physiques du matériel et par la précision des têtes de lecture / écriture.

Je ne connais pas aussi bien les caractéristiques internes des disques SSD, mais j’imagine que la mise à l’échelle est basée sur: nous pouvons construire un tableau de N x M secteurs NAND, les superposer à une profondeur K dans une puce et les insérer dans la puce J un disque dur 2.5 ". Réservez H% d'entre eux pour l'optimisation des performances, arrondissez le nombre au multiple le plus proche de 5/10/20, ce qui correspond à la capacité du lecteur que nous allons imprimer sur le carton.

Faire en sorte que l'un de ces calculs aboutisse à une petite puissance nette de deux sera un coup de chance complet et n'apportera que peu d'avantages à quiconque.

Dans les SSD plus anciens, la capacité était en multiples de 8 car il y a 8 "bits" (0/1) dans un "octet". Tout comme avec les lecteurs flash, c’était à une époque où les utilisateurs ne voyaient pas les avantages d’un disque SSD, et chaque élément leur était utile.

Maintenant que les consommateurs sont plus conscients de la technologie des disques SSD et des avancées technologiques, les fabricants de disques SSD les ramènent aux chiffres plus connus en combinant "l'estimation de la taille", comme le marché des disques durs, et en combinant des puces de tailles différentes pour obtenir un nombre pair 10, (par exemple 6 Go + 4 Go = 10 Go)