技术干货：固态硬盘容量的小秘密

容量是用户购买固态硬盘 要考虑的最重要指标。但固态硬盘 到手后，细心的用户就会发现，硬盘的实际容量总是会低于标准容量10%左右。当用户遇到这个问题时，总是非常困扰：是不是厂商偷工减料了呢？别的型号会不会容量多一些呢？或是硬盘本身是否存在问题？又或是有什么不兼容的情况呢？

其实，用户大可不必担心，10%左右的容量差是正常的情况，事实上容量其实并没有减少，仅仅是计算习惯的不同所引起的差异而已。这里我们以容量最常见的128GB Agrade睿达 mSATA固态硬盘来举例说明：


我们看到，蓝框中的128GB，就是厂商声称的容量，即标准容量。


硬盘需要分区然后格式化才能正常使用，我们使用最常用的分区工具DiskGenius，可以看到红框中分区容量是119.2GB。


分区格式化完成后，我们用WINDOWS查看磁盘属性，可见看到，红框中还是分区容量119GB，而绿框中出现了一个容量数值，是用Byte(字节)来表示的，数值是128,034,271,232 字节，这个就是格式化容量。


下面我们来简单地解释一下：
格式化容量=128,034,271,232 字节，按人们的日常习惯来计算，
1GB=1000MB 
1MB=1000KB 
KB=1000(字节)，
那么理所当然是128GB，这样计算简单，方便，直观，并且符合一般的习惯。

那么，分区容量又是怎么计算的呢，大家都知道，计算机使用二进制，没有办法采用日常习惯的10进制，100进制，1000进制，只有采用最接近的2的10次方=1024来计算，
即1GB=1024MB 
1MB=1024KB 1KB=1024(字节)，
计算机只能采用并且必须采用这种方式。

于是，分区容量一定会低于格式化容量，那么低多少呢，我们来计算一下：
1000x1000x1000 /1024/1024/1024= 0.931
分区容量=0.931x格式化容量，而标准容量基本=格式化容量。

所以，我们在分区时看到的容量，应该是标准容量数值的0.931倍，那么我们这款睿达mSATA 128GB SSD的分区容量是128x0.931=119.168GB，与我们上面看到的数值119.2GB完全一致。

到这里，我们终于明白容量为什么会“少”了，也知道会“少”多少，用户明白了这点，不但可以免除不必要的担心，并且，在选购硬盘时，更能做到心中有数，根据自己容量的需求选购合适的型号，不会造成购买到的型号因为容量不够而不能使用，而造成不必要的困扰。

小提示：
1、容量客观上并没有“少”，更没有消失，仅仅是因为计算的方式不同，而造成主观上数值表示的不同而已；
2、所有固态硬盘，包括各种内存卡，电子盘，都是这样的情形，并且，我们惯常使用的机械硬盘也是完全一样。

上面列出了常用固态硬盘的容量详表，事实上这是最理想的状况，而固态硬盘因为特殊的原因还需要有一些少量的预留空间，我们下一期再进行讨论。

固态硬盘的分区容量=标准容量x0.931，这是一种最理想的状况，事实上用户可使用的容量一般情况下是低于这个容量的，这是因为固态硬盘本身的需要，会预留一部分空间作为特定目的使用。


固态硬盘由主控芯片和FLASH闪存芯片两大部分组成，主控必须执行许多特定的任务才能保证FLASH芯片的正常工作，这些任务大都需要一定的存储空间才能实现，比如：FLASH芯片的原始坏块空间、未来坏块预留空间、垃圾回收交换空间、磨损平衡缓存空间，都会占用一定的储存空间，作为用户，我们可以不必关心预留空间是多少，只须关心最终可使用的容量是多少即可。

预留空间的原则是，保留足够的空间供必须的使用，同时不预留过多的空间避免浪费，于是，预留空间多少，即最终用户可使用容量是多少，跟FLASH芯片本身的类型和品质息息相关：


A、FLASH闪存采用SLC、MLC芯片，并且达到优选品质的情况下，如上期的例子，Agrade(睿达)全系列产品都采用最高品质的SLC、MLC原装正品闪存芯片，所以可以仅预留最少的空间，达成用户可使用容量的最理想状态。

B、FLASH闪存采用普通MLC芯片，所以预留空间会略多，事实上，这是大部分厂商使用MLC闪存时的默认状态。
Agrade(睿达)一项特色是支持用户个性定制，以适用工业存储用户特殊的需求，所以完全支持容量定制，我们就以Agrade(睿达)ST40 128G固态硬盘，来特意减少容量，定制到默认状态看一下具体的情况。

我们可以计算出：MLC闪存默认状态，分区容量约=0.92x标准容量
C、绝大多数情况下，固态硬盘是使用品质欠佳，当然也是最廉价的TLC，或QLC闪存芯片，这类芯片本身固有的特性，因为结构最复杂，所以读写的速度最慢，同理寿命最低，也最容易出错，这些都是工业存储最不可容忍的，所以只在低端消费市场使用。

这类固态硬盘的容量事实上会让很多用户困惑，比如，为什么是120G，而不是正常的128G，因为FLASH芯片的容量总是2的n次方，那么基于FLASH的固态硬盘容量也应该是2的n次方，如64、128、256......才对，而不会是120G这种奇怪的容量，那么问题在哪里呢？
答案是，TLC、QLC这类硬盘必须要求最大的预留空间才能正常工作，比我们上面A B类还多需要7%左右的预留空间。一部分是因为最容易出错，需要额外的复杂纠错机制才能保证数据的正确性，另一部分是因为速度的原因，需要额外的缓存空间，因此，这类固态硬盘128G的FLASH只能有120G的标准容量，以此类推：比如60G(非64G)、120G(非128G)、240G(非256G)、480G(非512G)、960G(非1024G)。

下图是120G的容量情况：