在过去很长时间里 , 存储卡的容量都是2的N次方 , 比如2GB、4GB、8GB、16GB……
但在CFast、XQD、CFexpress卡出现以后 , 市场上就出现了80GB、120GB、240GB、325GB……等“非标准规格” 。
这背后的原因是什么?正式动笔后 , 我发现这件事情并不是三言两语能够讲清楚的……
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ET会尽量剥离掉与大家关系不大的知识点 , 大家在阅读时也可以忽略括号和*内的部分 。
另外 , 这篇文章包括科普和实测两部分 , 看在ET码了这么多字的份上 , 拜托大家至少看到第二部分 。比心!
科普
存储卡、固态硬盘都以闪存颗粒(NAND Flash)作为存储介质 , 而闪存颗粒本身是有擦写次数限制的(即写入寿命) 。为了平衡闪存颗粒不同区块(block)的磨损程度 , 延长使用寿命 , 就需要借助一些预留空间 —— 这就是第1层OP空间(Inherent OP) 。
几乎所有存储卡、固态硬盘都会因为因为第1层OP空间而产生容量差额 , 128GB存储卡可用容量约为118GB、512GB存储卡可用容量约为474GB……这个差额并不是固定值 , 但总体上会在7%左右 。
大概是因为机械硬盘也会因为1000进制和1024进制而产生约7%的差额 , 所以厂商们并不会因为第1层OP空间而变更产品的标注容量 —— 所以 , 第1层OP空间的存在无法解释为什么会有标称容量为80GB、120GB、240GB的产品 。
* 1TB机械硬盘在操作系统内显示的可用容量约为931GB 。
预留空间不仅关系到寿命 , 它的大小还会影响存储性能(特别是随机读写和低可用容量时的性能) 。所以 , 一些厂商就会在剩余容量里再划走一部分 —— 这就是第2层OP空间(Factory-set) 。因为又少了一部分容量 , 厂商们必须要调整标称容量了:所以从128GB中衍生出了120GB、256GB中衍生出240GB、512GB中衍生出500GB和480GB 。
* 在固态硬盘上还有第3层OP空间 , 这里不再展开 。
小结一下:因为第2层OP空间的原因 , 所以出现了120GB、240GB、480GB这样“非标准”容量的产品 。而无论是64GB、128GB、256GB这样的标准容量 , 还是120GB、240GB、480GB这样的非标准容量 , 都会因为第1层OP容量而产生标称容量和实际可用容量的差别 。
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讲完了么?不好意思 , 还没有……接下来我们要讲另一个因素 。
闪存技术的最主要发展方向是密度更高、单价更低 , 与之相比 , 速度和寿命其实是排在次要位置的 。从SLC、MLC再到现在的TLC、QLC , 容量大了、价格低了 , 但也带来了“掉速”问题 —— 持续写入较多数据时 , 写入速度会出现断崖式下降 。明明存储卡标称速度超过了1000MB/s , 结果无法持续录制2600Mbps(325MB/s)的视频 , 这就是掉速造成的 。
为了解决这个问题 , 一些存储卡厂商使用了名为“全盘pSLC”的工作模式(p=pseudo , 有伪/假的意思 , 也翻译成“模拟SLC”) , 直白来说就是把当前主流的TLC闪存颗粒当作SLC颗粒使用 。这确实能让写入速度成倍提高 , 而且几乎不存在“掉速”问题 , 但代价就是可用容量只有原本的1/3 。
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