SSD容量之谜1TB为何系统只显示931GB一文看懂
随着科技的飞速发展，消费级固态硬盘（SSD）的存储容量已经迈入TB时代，成为个人电脑及便携设备存储领域的绝对主力。在笔记本电脑等移动设备中，SSD几乎完全取代了传统的机械硬盘，而在数据中心，企业级SSD的最大容量更是突破了122TB大关，远超同体积的机械硬盘。
然而，对于SSD的容量计算与显示方式，不少用户仍感到困惑。今天，我们就来深入探讨一下SSD容量的相关知识。
首先，要明确的是，SSD的容量是指用户可以寻址访问的容量，即User-Addressable Capacity，也就是常说的“用户容量”。这一容量点决定了用户能够读写数据的最大范围。目前，市场上的SSD产品多以GB或TB为单位来标注容量，如512GB或0.72TB等。
GB（Gigabyte）和TB（Terabyte）是国际电工委员会（IEC）定义的存储单位，其中1GB等于10^9字节，1TB等于10^12字节。除了GB和TB，描述硬盘容量的单位还包括MB、PB、EB等，它们之间的换算关系也遵循IEC的标准。
值得注意的是，SSD除了用户容量外，还存在一部分用户无法直接访问的预留空间（Over-Provision，简称OP）。这部分空间用于实现SSD的磨损均衡、垃圾回收、存放映射表以及替换坏块等功能。预留空间的大小会直接影响SSD的写入寿命和性能。
当SSD连接到计算机时，其容量会在操作系统中以二进制形式显示。这里就涉及到了GiB（Giga Binary Byte）和TiB（Tera Binary Byte）这两个单位，它们由IEC定义，专门用于表示“1024进位”的数据大小。由于1024是2的10次方，因此，在二进制换算下，1GB约合0.9313GiB，1TB约合0.9095TiB。
所以，标注为1TB的SSD（以十进制计算为1000GB），在操作系统中显示的容量会低于1000GB对应的931.32GiB。这是因为操作系统还需要扣除文件系统带来的开销。有些硬盘厂商在计算容量时是按照1024GB来算的，这样操作系统最终显示的容量会接近953.67GiB。
SSD的容量识别与计算过程也颇为复杂。在SSD上电初始化时，主机会通过Identify命令识别SSD可寻址的逻辑区块地址（Logical Block Address，简称LBA）数量以及对应的逻辑区块大小（Logical Block Size）。通过这两个参数，就可以计算出SSD的容量。
目前，国际上普遍使用的LBA计算方法和SSD容量计算公式遵循IDEMA（国际磁盘设备和材料协会）LBA1-03标准规范。该标准规定了不同逻辑区块大小下LBA数量与SSD容量的换算公式。以3.84TB SSD为例，在逻辑区块大小为512字节或4096字节的情况下，通过公式可以准确地计算出其容量。
JESD218规范也提出了SSD的LBA数量计算方法和容量换算公式，该规范旨在实现SSD与机械硬盘在同一应用下的兼容。通过与IDEMA公式对比，可以发现两者在计算和结果层面完全相同。
为了满足存储技术以及硬盘容量的未来发展需求，SNIA（全球网络存储工业协会）针对8TB以上大容量硬盘以及更多类型的逻辑区块大小推出了SFF-8447规范。该规范对IDEMA LBA1-03进行了补充，规定了对于当前容量不超过8000GB以及超过8000GB的SSD的LBA计算方法。
总的来说，SSD的容量计算与显示涉及多个复杂因素，包括单位换算、预留空间、操作系统显示方式以及国际标准的遵循等。希望本文能够帮助大家更好地理解SSD的容量相关知识。
