如今，但系面向個人用戶的統(tǒng)顯消費級SSD固態(tài)硬盤產品，主流容量已經來到TB級別。示只實容

在筆記本電腦等便攜設備上，看懂SSD已經實現了對傳統(tǒng)機械硬盤的但系幾乎完全替代，而面向數據中心的統(tǒng)顯企業(yè)級SSD，最大容量已做到122TB，示只實容遠超尺寸更大的看懂機械硬盤。

但是但系關于SSD的容量如何計算、如何顯示，統(tǒng)顯很多用戶依然存在疑惑，示只實容這里就給大家集中講一講！看懂

容量為30.72TB的但系NVMe SSD

1、SSD容量的統(tǒng)顯定義

根據JEDEC固態(tài)技術協(xié)會)給出的定義，SSD容量指的示只實容是用戶可以尋址訪問的容量，即User-Addressable Capacity，通常又被稱為SSD的“容量點”或“用戶容量”，用戶發(fā)出的所有讀、寫操作均不能超出該容量范圍。

目前，幾乎所有硬盤廠家都以GB或TB作為硬盤的容量單位，如512GB、0.72TB。

－ GB：Gigabyte的簡寫，1GB=10^9字節(jié)，512GB=512×10^9字節(jié)

－ TB：Terabyte的簡寫，1TB=10^12字節(jié)，30.72TB=30720GB=30.72×10^12字節(jié)

GB、TB由IEC國際電工協(xié)會定義，在IEC60027-2(最新版本為IEC60027-2:2019)規(guī)范標準中有詳細說明，而G、T等十進倍數詞頭在國務院制定的法定計量單位中也被認可和使用。

除了GB、TB，形容硬盤容量的單位還可以是MB、PB、EB等，不同單位的換算關系參考上述表格。

在“容量點”、“用戶容量”之外，SSD通常還存在用戶無法尋址訪問的容量，也就是所謂的“預留空間”Over-Provision，簡稱OP)，用于SSD實現磨損均衡、垃圾回收、存放映射表、替換壞塊等用途。

相同固件、硬件的前提下，SSD的預留空間越大，硬盤可以實現的每天全盤寫入次數就越高，4k隨機寫入性能也會越好。

為了讓SSD能夠在市場競爭中提供領先的寫入壽命與性能，不同廠家對預留空間的配置策略存在差異，不過由于它并不包含在用戶容量之內，在此也就不做展開。

2、容量在操作系統(tǒng)中的顯示

目前，所有基于馮·諾依曼提出的存儲程序概念設計的計算機，其指令與數據都以二進制形式儲存在存儲器當中，SSD的容量在計算機操作系統(tǒng)中的顯示也是如此。

GiB、TiB同樣由IEC國際電工協(xié)會定義，專門用來表示“1024進位”的數據大小，即二進制換算下，SSD所提供的容量。

這一方法也在2008年被納入國際標準化組織(ISO)文件當中。

－ GiB：Giga Binary Byte的簡寫，1GiB=2^30字節(jié)，1GB約合0.9313GiB

－ TiB：Tera Binary Byte的簡寫，1TiB=2^40字節(jié)，1TB約合0.9095TiB

－ KiB、MiB、PiB等，以此類推。

由上可知，標注容量為1TB的SSD(以十進制計算時表示為1000GB)，在操作系統(tǒng)中也就是二進制下為931GiB，在此基礎上扣除EXT4、NTFS等文件系統(tǒng)帶來的開銷，最終顯示容量會低于931GiB。

計算公式為：(1000×1000×1000)÷(1024×1024×1024)≈0.93132

1000GB×0.93132≈931.32GiB；

不過，也有些硬盤廠商不是1000GB計算的，而是按照1024GB，這時候操作系統(tǒng)最終顯示容量為：

1024GB×0.93132≈953.67GiB；

此外，在大部分操作系統(tǒng)的圖形界面中，GiB還會被顯示為GB而不經過任何換算。

當然，大部分時候無論廠商、經銷商還是用戶，都不會刻意用GiB這樣的寫法，而是依然直接寫作GB，難免造成更進一步的混亂。

3、SSD容量的識別和計算

SSD上電初始化過程中，主機通過Identify命令識別SSD可尋址的邏輯區(qū)塊地址(Logical Block Address，以下簡稱“LBA”)數量以及對應的邏輯區(qū)塊大小(Logical Block Size)，經計算得出SSD的容量，也就是用戶可尋址的容量。

4、固態(tài)硬盤容量的識別和計算

4.1、IDEMA LBA1-03標準(LBA數量和SSD容量計算)

目前，國際普遍使用的LBA計算方法和SSD容量計算公式，遵循IDEMA(International Disk Drive Equipmentand Materials Association，國際磁盤設備和材料協(xié)會)LBA1-03標準規(guī)范。

IDEMA成立于1986年，成員單位包括東芝、日立、三星、西部數據、希捷等存儲行業(yè)領軍企業(yè)，戴爾、惠普等OEM廠商，以及微軟等操作系統(tǒng)供應商。

在過去的幾十年間，通過IDEMA和成員單位的共同努力，為存儲設備的小型化、實現更高的存儲密度、不斷優(yōu)化的存儲成本等推動行業(yè)持續(xù)前進做出卓越貢獻。

具體公式如下：

－ 邏輯區(qū)塊大小為512字節(jié)：

LBA數量=97696368+1953504×(SSD容量(GB)-50.0)

SSD容量(GB)=(LBA數量-97696368)/1953504+50.0

－ 邏輯區(qū)塊大小為4096字節(jié)：

LBA數量=12212046+244188×(SSD容量(GB)–50.0)

SSD容量(GB)=(LBA數量–12212046)/244188+50.0

其中，97696368、1953504、12212046、244188和50均為常數。

以3.84TB SSD為例：

－ 邏輯區(qū)塊大小為512字節(jié)：

LBA數量=97696368+1953504×(3840-50.0)=7501476528

SSD容量(GB)=(7501476528-97696368)/1953504+50.0=3840GB

－ 邏輯區(qū)塊大小為4096字節(jié)：

LBA數量=12212046+244188×(3840–50.0)=937684566

SSD容量(GB)=(937684566–12212046)/244188+50.0=3840GB=3.84TB

需要指出的是，LBA1-03中的公式并不適用于早年間(ATA時代或更早)容量在50GB以下的硬盤。

對于T10PI(Protection Information，保護信息)的使用，IDEMALBA1-03也做了相關規(guī)定：

將硬盤格式化為支持T10PI，會在每個區(qū)塊后面添加額外的8個字節(jié)，使邏輯區(qū)塊大小變?yōu)?12+8字節(jié)或4096+8字節(jié)。

但由于這額外的8個字節(jié)并不能夠被用戶使用，而是屬于協(xié)議開銷，因此硬盤格式化為支持T10PI之后所能提供給用戶的LBA數量，應和沒有被格式化為支持T10PI的情況保持一致。

憶恒創(chuàng)源PBlaze7 7940 E1.S 15.36TB

4.2、JESD218標準(LBA數量和SSD容量計算)

JESD218規(guī)范提出，為實現在同一應用下，SSD和機械硬盤的兼容，與IDEMA容量計算方法保持一致，SSD的LBA數量計算方法和容量換算，應遵循以下公式：

－ 邏輯區(qū)塊大小為512字節(jié)

LBA數量=21168+1953504×SSD容量(GB)

SSD容量(GB)=(LBA數量–21168)/1953504

－ 邏輯區(qū)塊大小為4096字節(jié)

LBA數量=2646+244188×SSD容量(GB)

SSD容量(GB)=(LBA數量–2646)/244188

通過和IDEMA公式對比，可發(fā)現JESD218對IDEMA公式中的50GB進行了LBA數量的轉換，兩個公式在計算和結果層面完全相同。

還是以3.84TBSSD為例：

邏輯區(qū)塊大小為512字節(jié)

LBA數量=21168+1953504×3840=7501476528

SSD容量(GB)=(7501476528–21168)/1953504=3840GB=3.84TB

邏輯區(qū)塊大小為4096字節(jié)

LBA數量=2646+244188×3840=937684566

SSD容量(GB)=(937684566–2646)/244188=3840GB=3.84TB

不管是LBA1-03，還是JESD218，它們都不會對SSD的預留空間進行統(tǒng)計；而對于PI或者DIF的使用，兩者的規(guī)定也是完全相同。

4.3、SFF-8447標準(LBA數量計算)

為滿足存儲技術以及硬盤容量的未來發(fā)展需求，SNIA(Storage Networking Industry Association，全球網絡存儲工業(yè)協(xié)會)針對8TB以上大容量硬盤、更多類型的邏輯區(qū)塊大小以及PI的使用，對IDEMALBA1-03進行了補充，推出SFF-8447規(guī)范：

對于當前容量不超過8000GB，邏輯區(qū)塊大小512字節(jié)、512+8字節(jié)PI/DIF，以及邏輯區(qū)塊大小為4096字節(jié)、4096+8字節(jié)PI/DIF的SSD，其LBA計算方法和IDEMALBA1-03保持一致；

對于容量超過8000GB，邏輯區(qū)塊大小為5XX字節(jié)或4XXX字節(jié)的SSD，則引入CEILING、FLOOR函數，計算也會相對復雜。

其中，5XX指512、520、524或528字節(jié)的邏輯區(qū)塊大??；4XXX指4096、4160、4192或4224字節(jié)的邏輯區(qū)塊大小。

－ 邏輯區(qū)塊大小為512字節(jié)，不含PI或DIF：

LBA數量=ceiling(SSD容量字節(jié)數/512,2^21)

－ 邏輯區(qū)塊大小為520字節(jié)、524字節(jié)或528字節(jié)，以及5XX字節(jié)+PI或DIF：

LBA數量=floor[ceiling(SSD容量字節(jié)數/512,2^21)×512/(邏輯區(qū)塊字節(jié)數+PI或DIF字節(jié)數)×0.995,2^21]

－ 邏輯區(qū)塊大小為4096字節(jié)，不含PI或DIF：

LBA數量=ceiling(SSD容量字節(jié)數/4096,2^18)

－ 邏輯區(qū)塊大小為4160字節(jié)、4192字節(jié)或4224字節(jié)，以及4XXX字節(jié)+PI或DIF：

LBA數量=floor[ceiling(SSD字節(jié)數/4096,2^18)×4096/(邏輯區(qū)塊字節(jié)數+PI或DIF字節(jié)數)×0.995,2^18]

0.995是適應性調整因子(Fit Adjustment Factor)，為常數。

長江存儲致態(tài)TiPlus7100 2TB《黑神話：悟空》聯(lián)名版

本文地址：http://www.10dajiaju.com/news/21c1599963.html