Por que os SSDs vêm em tamanhos incomuns?

Os SSDs parecem ter uma grande variedade de tamanhos "novos" nos dias de hoje, mas por que isso acontece? A postagem de perguntas e respostas do SuperUser de hoje tem as respostas para a pergunta de um curioso leitor.

A sessão de perguntas e respostas de hoje nos é oferecida por cortesia do SuperUser - uma subdivisão do Stack Exchange, um agrupamento de sites de perguntas e respostas conduzido pela comunidade..

Foto cedida por Jung-Nam Nam (Flickr).

A questão

Leitor SuperUser O Dudemanword quer saber porque os SSDs parecem ter tamanhos GB estranhos:

Por que os SSDs vêm em tamanhos como 240 GB ou 120 GB, em vez dos 256 GB normais ou 512 GB? Esses números fazem muito mais sentido do que o tamanho de 240 GB ou 120 GB.

Por que as empresas fabricam SSDs em tamanhos que parecem "não-padrão"??

A resposta

Os colaboradores do SuperUser, Patrick R. e Adam Davis, têm a resposta para nós. Primeiro, Patrick R .:

Enquanto muitos SSDs modernos como a série 840 EVO fornecem os tamanhos que você está acostumado, como os 256 GB mencionados, os fabricantes costumavam preservar um pouco de armazenamento para mecanismos que combatem quedas de desempenho e defeitos.

Se você, por exemplo, comprou uma unidade de 120 GB, pode ter certeza de que ela é realmente de 128 GB internamente. O espaço preservado simplesmente dá espaço ao controlador / firmware para coisas como TRIM, Garbage Collection e Wear Leveling. Era uma prática comum deixar um pouco de espaço não particionado - no topo do espaço que já havia sido tornado invisível pelo controlador - quando os SSDs chegaram ao mercado, mas os algoritmos ficaram significativamente melhores, então você não precisa fazer isso não mais.

EDIT: Houve alguns comentários sobre o fato de que esse fenômeno tem de ser explicado com a discrepância entre o espaço anunciado, indicado em Gigabytes (ou seja, 128 x 10 ^ 9 Bytes) versus o valor de Gibibyte mostra o sistema operacional, que é - a maioria o tempo - uma potência de dois, calculando para 119,2 Gibibyte neste exemplo.

Quanto ao que eu sei, isso é algo que vem em cima das coisas já explicadas acima. Embora eu certamente não possa afirmar quais algoritmos exatos precisam da maior parte desse espaço extra, o cálculo permanece o mesmo. O fabricante monta um SSD que realmente usa uma potência de dois números de células flash (ou uma combinação de tais), embora o controlador não torne todo esse espaço visível para o sistema operacional. O espaço que resta é anunciado como Gigabytes, te dando 111 Gibibites neste exemplo.

Seguido pela resposta de Adam Davis:

Os discos rígidos de estado sólido e mecânico têm capacidade bruta superior à capacidade nominal. A capacidade “extra” é mantida de lado para substituir setores defeituosos, de modo que as unidades não precisam ser perfeitas fora da linha de montagem e, assim, os setores defeituosos podem ser mapeados posteriormente durante o uso com os setores sobressalentes. Durante os testes iniciais na fábrica, quaisquer setores defeituosos são mapeados para os setores sobressalentes. Como o drive é usado, ele monitora os setores (usando rotinas de correção de erros) para detectar erros de nível de bits e quando um setor começa a ficar ruim, ele copia o setor para um sobressalente e o mapeia novamente. Sempre que esse setor é solicitado, a unidade vai para o novo setor, em vez do setor original.

Em unidades mecânicas, eles podem adicionar quantidades arbitrárias de armazenamento de reserva, pois controlam a codificação de servo, cabeçote e platter, para que possam ter um armazenamento classificado de 1 terabyte com um adicional de 1 gigabyte de espaço extra para mapeamento do setor.

No entanto, os SSDs usam memória flash, que é sempre fabricada em potências de dois. O silício necessário para decodificar um endereço é o mesmo para um endereço de 8 bits acessando 200 bytes como um endereço de 8 bits acessando 256 bytes. Como essa parte do silício não muda de tamanho, o uso mais eficiente do setor de silício é usar potências de dois na capacidade real de flash.

Portanto, os fabricantes de drives estão com uma capacidade bruta total em potências de 2, mas ainda precisam reservar uma parte da capacidade bruta de re-mapeamento do setor. Isso leva a 256 GB de capacidade bruta fornecendo apenas 240 GB de capacidade utilizável, por exemplo.

Tem algo a acrescentar à explicação? Som desligado nos comentários. Quer ler mais respostas de outros usuários do Stack Exchange com experiência em tecnologia? Confira o tópico de discussão completo aqui.