Почему на носителях фактическое количество памяти меньше заявленного производителем

Обновлено: 02.07.2024

Сравнение заявленной и фактической емкости диска

Марк Кирнин — бывший писатель Lifewire, эксперт по компьютерным сетям и Интернету, который также специализируется на компьютерном оборудовании.

Джеррик Легер — сертифицированный CompTIA ИТ-специалист с более чем 10-летним опытом работы в сфере технической поддержки и ИТ. Он также является системным администратором в ИТ-фирме в Техасе, обслуживающей малый бизнес.

Жесткий и твердотельный накопитель
Краткое руководство по веб-камерам
Клавиатуры и мыши
Мониторы
Карточки
Принтеры и сканеры
Малина Пи

В какой-то момент вы можете столкнуться с ситуацией, когда емкость диска или диска не так велика, как рекламируется. В этой статье рассматривается, как производители оценивают емкость устройств хранения данных, таких как жесткие диски, твердотельные накопители, DVD-диски и диски Blu-ray, по сравнению с их фактическим размером. Это также объясняет, почему жесткие диски меньше, чем рекламируется.

Биты, байты и префиксы

Все компьютеры хранят данные в двоичном формате как единицу или ноль. Восемь из этих битов вместе образуют байт. Различные объемы емкости хранилища определяются префиксом, представляющим определенный объем, аналогично префиксам метрик. Поскольку все компьютеры используют двоичную математику, эти префиксы представляют суммы с основанием 2. Каждый уровень представляет собой приращение на 2 в 10-й степени или на 1024. Общие префиксы следующие:

Килобайт (КБ) = 1024 байта
Мегабайт (МБ) = 1024 килобайта или 1 048 576 байт.
Гигабайт (ГБ) = 1024 МБ или 1 073 741 824 байт.
Терабайт (ТБ) = 1024 ГБ или 1 099 511 627 776 байт.

Эта информация очень важна, потому что, когда компьютерная операционная система или программа сообщает о доступном пространстве на диске, она отображает общее количество доступных байтов или ссылается на них по одному из префиксов. Таким образом, ОС, в которой указано общее пространство 70,4 ГБ, на самом деле имеет около 75 591 424 409 байт дискового пространства.

Рекламируемый и фактический

Поскольку потребители не думают в математике с основанием 2, производители решили оценить емкость большинства дисков на основе стандартных чисел с основанием 10, с которыми мы все знакомы. Следовательно, один гигабайт равен одному миллиарду байтов, а один терабайт равен одному триллиону байтов. Это приближение не было большой проблемой, когда мы использовали килобайт. Тем не менее, каждый уровень увеличения префикса также увеличивает общее несоответствие фактического пространства по сравнению с объявленным пространством.

Вот краткий справочник, показывающий, насколько фактические значения отличаются от заявленных для каждого общего ссылочного значения:

Разница в мегабайтах = 48 576 байт.
Разница в гигабайтах = 73 741 824 байта.
Разница в терабайтах = 99 511 627 776 байт.

Исходя из этого, каждый гигабайт, заявленный производителем накопителя, завышает объем дискового пространства на 73 741 824 байта или примерно на 70,3 МБ дискового пространства. Предположим, производитель рекламирует жесткий диск емкостью 80 ГБ (80 миллиардов байт). В этом случае фактический объем дискового пространства составляет около 74,5 ГБ, что примерно на 7 % меньше заявленного.

Эта практика применима не ко всем накопителям и носителям информации, представленным на рынке, поэтому потребители должны быть осторожны. Информация о большинстве жестких дисков основана на объявленных значениях, где гигабайт равен одному миллиарду байтов. С другой стороны, хранение большинства флэш-носителей зависит от фактического объема памяти. Таким образом, карта памяти емкостью 512 МБ содержит ровно 512 МБ данных. Индустрия менялась и в этом отношении. Например, твердотельный накопитель может быть указан как модель на 256 ГБ, но иметь 240 ГБ свободного места. Производители твердотельных накопителей оставляют дополнительное место для мертвых ячеек и разницы между двоичными и десятичными числами.

Отформатированные и неформатированные

Чтобы устройство хранения любого типа функционировало, компьютер должен каким-то образом узнать, какие биты, хранящиеся на нем, относятся к конкретным файлам. В этом помогает форматирование диска. Типы форматов дисков могут различаться в зависимости от компьютера, но наиболее распространенными являются FAT16, FAT32 и NTFS. В каждой схеме форматирования часть дискового пространства выделяется для каталогизации данных на диске. Этот процесс позволяет компьютеру или другому устройству правильно читать и записывать данные на диск.

Когда диск отформатирован, функциональное пространство для хранения на диске меньше, чем его неформатированная емкость. Величина, на которую форматирование уменьшает пространство, зависит от типа используемого форматирования, а также количества и размера различных файлов в системе. Поскольку она варьируется, производители не могут указать форматированную емкость. Пользователи чаще сталкиваются с этой проблемой при работе с флэш-накопителями, чем с жесткими дисками большей емкости.

Ознакомиться со спецификациями

При покупке компьютера, жесткого диска или флэш-памяти очень важно знать, как правильно читать спецификации. Обычно у производителей есть сноска в характеристиках устройства, чтобы показать, как оно оценивается. Эта информация может помочь вам принять лучшее решение.

Когда несколько лет назад я купил свой первый USB-накопитель (2 ГБ), я был несколько шокирован, увидев, что на нем было всего 1,95 ГБ в качестве общего доступного пространства. Чувствуя, что производитель украл у меня оставшиеся 0,05 ГБ, я поискал информацию в Интернете и обнаружил (правда, к моему облегчению), что у всех остальных пользователей жестких дисков та же проблема.

Вы можете убедиться в этом сами прямо сейчас. Возьмите любое цифровое запоминающее устройство (например, USB-накопитель, жесткий диск, SD-карту и т. д.) и подключите его к компьютеру с Windows. Вы заметите, что общее доступное пространство, отображаемое на компьютере, немного меньше заявленной емкости устройства. Например, если вы подключите USB-накопитель емкостью 16 ГБ, общее доступное пространство на компьютере с Windows составит около 15,6 ГБ, что примерно на 0,4 ГБ меньше заявленной емкости.

Почему это происходит? Почему устройства Windows и некоторые более старые версии MacOS показывают общее доступное пространство, отличное от заявленного? Кто-то может сказать, что это классический пример ложной рекламы маркетологов или что производители намеренно врут о емкости жестких дисков, но так ли это на самом деле?

Краткий ответ: распространенные программы, включая Windows, системный BIOS и некоторые старые версии MacOS, используют двоичную систему счисления, где 1 ГБ соответствует 1024 МБ, а не 1000 МБ, что приводит к этой аномалии в устройствах хранения.< /p>

Прежде чем пытаться понять причину этой аномалии, важно кое-что узнать о МБ, ГБ и ТБ — единицах, используемых для выражения емкости устройств хранения данных разных типов.

Рекомендуемое видео для вас:

Основные сведения: КБ, МБ и ГБ

Наименьшая величина, используемая для измерения емкости запоминающих устройств, — это единица измерения с довольно удачным названием, называемая битом. Последовательность из 8 битов составляет «байт»; именно эта последовательность из 8 бит обрабатывается как единая единица информации. Кластер из 1000 байт составляет килобайт (КБ).

Многие могут сказать вам, что в 1 КБ 1024 байта, а не 1000 байт, и что вы должны хорошо разбираться в основах своего компьютера. Однако эти люди запутались, как и миллионы других пользователей компьютеров по всему миру.

Десятичная система и двоичная система

Обратите внимание, что объем дискового пространства, занимаемого файлом, зависит от самой файловой системы. Теперь многие популярные программы и операционные системы, в том числе Microsoft Windows (наиболее часто используемая операционная система для компьютеров), системный BIOS, FDISK и даже некоторые старые версии macOS используют двоичную систему счисления (с основанием 2). Для этого тоже есть причина, но для целей этой статьи достаточно сказать, что в компьютере удобно организовывать вещи в группы по степени двойки. Следовательно, 1 КБ содержит 2^10 = 1024 байта.

Однако есть одна загвоздка... все префиксы метрик (например, кило, мега, гига), которые мы используем для измерения емкости жестких дисков, являются десятичными, то есть все они выражаются в степени 10 (а не 2).

Эта префиксная система отлично подходит для десятичной системы счисления, но в двоичной системе, которую используют Windows и многие другие программы, термины кило, мега, гига и т. д. даже не существуют. Поскольку они работают со степенью двойки, они используют немного разные префиксы для выражения больших чисел. Например, 1024 байта составляют 1 кибибайт, который представлен как KiB. Точно так же 1024 кибибайта составляют 1 мегабайт (МиБ). Ниже приведена таблица, которая поможет вам лучше понять это:

Во многих случаях путаница с реальной емкостью устройства возникает из-за того, как эти единицы обычно записываются или печатаются. Люди ошибочно используют единицы десятичной и двоичной системы взаимозаменяемо. Например, единица «КиБ» небрежно пишется как «КБ» и поэтому ошибочно принимается за «килобайты», но на самом деле представляет собой «кибибайты». То же самое касается МиБ и МБ (мебибайт и мегабайт), а также ТиБ и ТБ (тебибайт и терабайт).

Неправильно ли производители маркируют свои устройства хранения данных, чтобы показать большую емкость?

Этот ответ - большое НЕТ.

Именно производители (а не такие программы, как BIOS, Windows и т. д.) правильно используют префиксы мега и гига, т. е. они используют степени 10 для указывайте объемы хранения при маркировке своей продукции.

Взгляните на это изображение обратной стороны упаковки USB-накопителя, который я недавно купил:

Обратите внимание, что на обложке четко указано, что 1 ГБ = 1 000 000 000 байт. Лучший способ проверить реальную емкость вашего диска — проверить количество «байтов», а не МБ и ГБ, поскольку последнее может несколько сбить с толку. Для производителей 1 МБ равен 1000 КБ, а для Windows 1 МБ равен 1024 КБ (что на самом деле составляет 1024 кибибайта). Вот почему, когда вы подключаете запоминающее устройство к компьютеру с Windows, общее доступное пространство кажется немного меньше заявленного.

Ниже приведена таблица, показывающая аномалии емкости хранилища в том виде, в каком они проявляются в Windows:

Обратите внимание, что Windows может обновить свой пользовательский интерфейс и просто использовать десятичную систему для отображения общей емкости. Это то, что Apple OS X уже сделала.

В следующий раз, когда вы купите устройство хранения данных, например внешний жесткий диск, для своего компьютера и обнаружите, что доступного места на нем меньше, чем указано на упаковке, не беспокойтесь. Просто проверьте упаковку и убедитесь, что ее емкость составляет 2 ТБ или 2 ТиБ. Еще лучше проверьте количество «байтов», которые может обработать жесткий диск. В этот момент вы можете легко рассчитать его правильную общую емкость. Кроме того, если вы подключили его к компьютеру с Windows, на нем должно быть меньше места, чем указано на обложке. Однако не спешите делать вывод, что производитель обманом лишил вас этих 50 ГБ — они просто пытаются быть честными!

Ваш диск меньше заявленного, потому что емкость накопителя рассчитывается и сообщается несколько иначе, чем другие емкости в вычислениях. Если вы посмотрите на характеристики любого устройства хранения, вы увидите примечание, в котором говорится что-то вроде «1 ГБ = 1 миллиард байтов». Фактическая полезная емкость может отличаться». Другими словами, емкость диска указывается в предположении, что 1 ГБ равен 1 000 000 000 байт. Другими словами, твердотельный накопитель емкостью 480 ГБ на самом деле составляет 480 000 000 000 байт; это то, что мы называем десятичными байтами, и это стало отраслевым стандартом для использования их при рекламе места для хранения.

Операционная система на основе Unix®, такая как macOS X® или Linux®, использует десятичные байты при указании места для хранения, поэтому, например, твердотельный накопитель емкостью 480 ГБ будет отображаться как 480 ГБ в Mac Disk Utility. С другой стороны, ОС Windows® использует двоичные байты, то есть 1024 байта на килобайт, 1024 КБ на мегабайт и т. д. Это означает, что когда вы устанавливаете накопитель емкостью 480 000 000 000 байт на компьютер с Windows®, этот компьютер преобразует количество байтов в гигабайты путем деления на 1024 по всей шкале, а не путем деления на 1000. Подсчитав, вот что у нас получилось:

480 000 000 000 байт / 1 024 = 468 750 000 фактических килобайт
468 750 000 КБ / 1024 = 457 764 фактических мегабайт
457 764 МБ / 1024 = 447 фактических гигабайт

Поэтому твердотельный накопитель емкостью 480 ГБ будет корректно восприниматься компьютером Windows как 447 ГБ. Чем больше число, тем больше будут расхождения. На USB-накопителе емкостью 8 ГБ разница между заявленной емкостью и фактической емкостью составляет около половины гигабайта, тогда как в нашем примере выше разница составляет очень заметные 33 ГБ. Важно понимать, что эти 33 ГБ не потеряны. Емкость диска составляет 480 000 000 000 байт, а после того, как 480 000 000 000 байт были преобразованы компьютером с Windows в гигабайты, общая емкость достигает 447 ГБ. Ниже приведены некоторые преобразования для стандартных размеров дисков.

Вы можете убедиться в этом сами прямо сейчас. Возьмите любое цифровое запоминающее устройство (например, USB-накопитель, жесткий диск, SD-карту и т. д.) и подключите его к компьютеру с Windows.Вы заметите, что общее доступное пространство, отображаемое на компьютере, немного меньше заявленной емкости устройства. Например, если вы подключите USB-накопитель емкостью 16 ГБ, общее доступное пространство на компьютере с Windows составит около 15,6 ГБ, что примерно на 0,4 ГБ меньше заявленной емкости.