Windows lyver for deg: Hvorfor din '2TB' disk bare viser 1.8TB

Forstå hvorfor harddiskens kapasitet kan virke mindre enn forventet. Forskjellen mellom desimal og binær måling påvirker tilgjengelig plass betydelig, noe som skaper forvirring for brukere.

Har du installert en ny harddisk eller kjøpt en telefon, og så oppdaget at du mangler gigabyte? Det kan se ut som en liten sak med 476GB av 512GB. Likevel, den manglende plassen er merkbar.

Hva ligger bak dette?

Desimal vs. Binær

Det handler om tellingen

Forskjellen stammer ikke fra ondsinnede produsenter, men fra hvordan lagring måles. Mennesker tenker desimalt, eller Base 10. Her betyr prefikser som "kilo" tusen. En kilobyte defineres som 1 000 byte, en megabyte er 1 000 000 byte, og en terabyte setter standarden med 1 000 000 000 000 byte. Når du kjøper en 2TB harddisk, får du faktisk 2 billioner byte—korrekt sett fra en ingeniørvinkel.

Men datamaskiner opererer i binær, eller Base 2, som bruker potenser av to. Tidligere var det praktisk å relatere binære verdier til det metriske "kilo" fordi 1 024 er nært 1 000. Dette prinsippet ble en konvensjon; derfor er en kilobyte i Windows 1 024 byte.

Denne tilsynelatende lille forskjellen på 24 byte akkumuleres stort når vi ser på gigabyte og terabyte. Ved terabyte-nivået definerer operativsystemet en terabyte til 1 099 511 627 776 byte (1024 hevet til 4). Den fysiske lagringskapasiteten på 2 billioner byte rapporteres av operativsystemet som omtrent 1 862 gigabyte eller rundt 1,81 terabyte. Resultatet? En illusjon av manglende plass.

Hvorfor betyr dette noe?

Klarhet er kritisk

Matematikkens logikk er enkel, men konsekvensene forbrukeren møter er betydelige. I de fleste industrier er standarden absolutt; et kilogram veier det samme, uansett hvor du veier det. Ikke i lagringsverdenen. Her beskriver samme ord to ulike verdier i ulike kontekster. Denne forvirringen lar produsenter bruke desimalsystemet for mer tiltalende tall, mens programvare rapporterer lavere kapasitet. Ettersom lagringsbehovene øker fra megabyte til petabyte, har denne kløften fra uviktig feilmargin til betydelig manglende kapasitet blitt merkbar.

En 2TB harddisk mangler faktisk omtrent 186 gigabyte—nok til flere moderne spill, tusenvis av bilder eller til og med en full sikkerhetskopi av en standardlaptop. Denne forskjellen skaper praktiske utfordringer for IT-folk og dataarkivarer som må planlegge kapasiteten nøye.

Hvis en systemadministrator beregner sikkerhetskopi basert på 2TB, men serverens operativsystem identifiserer volumet som 1,8TB, blir det et problem.

resulterende overfall kan føre til sikkerhetskopieringsfeil eller datakorrupsjon. Navngivingen her...

Konvensjon skaper et juridisk og etisk grått område. Produsenter gjemmer ofte ansvarsfraskrivelser på emballasje. "Den faktiske formaterte kapasiteten kan være lavere," sier de. Den gjennomsnittlige forbrukeren forstår sjelden at dette skyldes en matematisk definisjon, ikke diskens programvare.

SSDs, NAND-minne og grensesnitt. Trivia-utfordring

Fra flashceller til PCIe-linjer — oppdag hva du virkelig vet om moderne solid-state lagring.

Hvilken type NAND-flash lagrer nøyaktig ett bit data per celle?

A. MLC B. TLC C. SLC D. QLC

SLC står for Single-Level Cell; hver celle lagrer én bit — enten 0 eller 1. SLC er den raskeste og mest holdbare typen NAND, men også den dyreste per gigabyte — derfor brukes den mest i bedriftslagring.

Hva står NVMe for i sammenheng med SSD-er?

A. Non-Volatile Memory Express B. Network Virtual Memory Extension C. Next-gen Volatile Memory Engine D. Non-Volatile Module Extender

NVMe står for Non-Volatile Memory Express, en kommunikasjonsprotokoll laget for flash-basert lagring. NVMe utnytter PCIe's parallelle linjer, noe som gir dramatisk redusert latens og høyere gjennomstrømning sammenlignet med AHCI, som ble laget for roterende harddisker.

Hvilken fysisk formfaktor brukes mest vanlig for NVMe SSD-er i moderne bærbare PC-er og stasjonære PC-er?

A. 2.5-tommers SATA B. mSATA C. M.2 D. U.2

M.2-formfaktoren dominerer NVMe SSD-er i forbrukerenheter. Den er kompakt og kobles direkte til hovedkortet, noe som fjerner behovet for data- og strømkabler.

Omtrent hvor raskt kan en high-end PCIe 4.0 NVMe SSD lese data sekvensielt?

A. 550 MB/s B. 1,200 MB/s C. 7,000 MB/s D. 20,000 MB/s

Topprangerte PCIe 4.0 NVMe SSD-er når sekvensielle lesehastigheter rundt 7,000 MB/s. Det er et stort spring fra SATA SSD-er, som er begrenset til nær 550 MB/s grunnet båndbreddebegrensninger.

Hva refererer 3D NAND til i moderne SSD-produksjon?

A. NAND-brikker formet til en tredimensjonal kube for raskere tilgang B. Stabling av minneceller vertikalt i flere lag C. Ubruke tre separate dies som er koblet sammen på én brikke D. A tre-bit-per-celle-design som forbedrer holdbarheten

3D NAND, også kalt V-NAND av Samsung, stabler minneceller vertikalt i flere lag.

Hundrevis av lag stapler minneceller vertikalt. 3D NAND øker lagringskapasiteten dramatisk uten å kaste bort plass. Cellekvaliteten forblir intakt.

AHCI (Advanced Host Controller Interface). Denne protokollen var standarden for SATA SSD-er. Den fungerer som en flaskehals med én kommandokø på 32 kommandoer. NVMe, derimot, ruver med sine 65,535 køer, hver med like mange kommandoer.

QLC, eller Quad-Level Cell, rommer fire biter i hver celle. Dette gir høyest tetthet av forbruker-NAND. Men utholdenheten lider — QLC-celler tåler færre programmeringssykler før de slites ut.

QLC. Med 4 biter per celle er det kostnadseffektivt, men utholdenheten er lav. SLC er motsatt, med færrest biter og lengst levetid.

Hvordan løser vi dette?

Standardisering

Base 2 og Base 10 må skille seg fra hverandre. Den internasjonale elektrotekniske kommisjonen (IEC) introduserte spesifikke prefikser for å kvitte seg med forvirringen. Her er "kilobyte" (KB) 1,000 bytes, mens 1,024 bytes er nå "kibibyte" (KiB). En "megabyte" (MB) skiller seg fra en "mebibyte" (MiB), og en "terabyte" (TB) er ikke det samme som en "tebibyte" (TiB).

Om Windows og andre operativsystemer tok i bruk disse enhetene, ville plassen din vises som cirka 1.81 TiB, en eksakt fremstilling av rommet uten å misrepresentere produsentens tall.

Alternativt kan programvareutviklere tilpasse rapporteringen til det desimale systemet.Produsentene. Apple implementerte denne endringen med macOS Snow Leopard (versjon 10.6). Nå rapporteres en fil på 1,000 bytes som 1 KB. En 2TB-enhet vises som full kapasitet. Dette fokuserer på brukervennlighet og samsvar med fysisk merking, i motsetning til den tradisjonelle binære måten datavitere foretrekker.

Bare hold øynene åpne

Jeg er midt i disse kampene.

Når det gjelder standarder, er løsningen å være bevisst og ha en bufferplan. Ved kjøp av lagringsplass, husk at den faktiske binære kapasiteten trolig er rundt 93 % av den annonserte desimalkapasiteten. Uten en enhetlig standard—enten ved å ta i bruk binære prefikser eller justere programvaren til å rapportere i desimal—må forbrukerne se på disketiketter som estimater, ikke som absolutter.

Hvis du vil lese flere artikler som Windows lyver for deg: Hvorfor din '2TB' disk bare viser 1.8TB, kan du besøke kategorien Windows.