128G的固態硬碟為什麼有的標120G，有的標100G？固態硬碟容量背後的秘密
朋友們在某東上購買SSD（固態硬碟），可能會很疑惑，為什麼各個ssd硬碟容量標識千奇百怪：
有的寫128G，有的120G，還有的寫120-128G，甚至還有100G的，價格還挺貴：
128G>120G>100G，不是應該越來越便宜嗎？為什麼120G有的比128G還貴呢？類似256G的硬碟會有標識240G的和200G的；512G的也有這種情況。
究其原因，有和機械硬碟類似的地方，也有固態硬碟特有屬性的原因，我們下面一一道來。
進位轉換
我們機械硬碟和SSD標稱的xxxGB，這裡的GB並不是程序員意義上的2的多少次冪，而是10的冪，即一個是二進位，一個是十進位。業界這樣做並不是混淆視聽，而是由工業標準JEDEC明確定義的。10進位的1GB是gigabyte，大小是1,000,000,000 bytes；二進位的1GB是gibibyte， 大小是2^30 = 1,073,741,824 bytes，比十進位的大了7.37%。此GB非彼GB，為了區分起見，十進位的叫做GB，二進位的叫做GiB。
硬碟界的這個規矩比較讓人費解，尤其是當和memory一起來討論的時候，因為內存的GB真的是二進位的GB也就是這裡的GiB。
看到這裡你也許會有更多疑問，而不是豁然開朗。看過我們前面系列文章的讀者都對SSD的構成單元NAND快閃記憶體有了基本的了解：
老狼：雜談快閃記憶體三：FTL
簡單來說快閃記憶體最小單元是page:
每個page是4KB/8KB/16KB，快閃記憶體顆粒Die和由Die組成的SSD硬碟理論上來說都是4KB的整數倍，必定是2的整數冪。
128GiB是2的整數冪，那麼市面上為什麼不是128GiB * （1+ 0.0737）= 137GB的硬碟在到處賣，而是128GB、120GB、100GB（其實還有110GB的SSD）這些奇怪的數字呢？
OP (Over Provisioning)空間
我們前文介紹過OP空間：
老狼：雜說快閃記憶體番外：手機為什麼越用越卡和快閃記憶體寫放大
這裡簡單回顧一下。OP空間就是SSD主控保留的自有空間，用來負責負載均衡和防止寫放大。一個形象的例子就像我們玩數字華容道：
我們要把方塊1挪到右下角，一定好充分利用唯一的空格位置，將它移來移去，十分的困難。我們想像一下，如果在最下面忽然多出一整排空閑位置，這樣相信就是小學生也可以輕鬆完成這個簡單版華容道，而不需要很多步驟。我們的OP就是這個空閑塊，多了後就會顯著減少挪動的步數，而步數就可以看作寫放大，對SSD壽命和速度有顯著影響。
因為這個原因，所以SSD廠商必定會空出部分空間來給OP，而GiB到GB的多餘部分7.37％恰恰可以完成這個任務。所以這部分OP空間叫做Inherent OP，也就是說就算SSD全滿了，至少還有7.37%被預留出來做OP。
看過上面那篇文章（雜說快閃記憶體番外：手機為什麼越用越卡和快閃記憶體寫放大）都會有印象，SSD的性能在存儲超過50%後會明顯降低，除非增大OP的空間。所以很多廠家會在Inherent OP的基礎上增加額外的空間，來提高性能，這個空間叫做Factory-set OP。
這個例子就是100GB SSD的空間構成圖。128GiB的空間7.37做inherent OP變成128GB，28%做Factory-set OP變成了100GB。綜合下來，整體空間裡面有37%的空間被用來做OP！
當然有很多同學並不同意高價買來的SSD竟然有37%都不能用，這也只是伺服器市場才有這種極端的情況。SSD廠家針對不同的市場會有不同的OP預留，常見的標稱容量和OP的關係如下表：
我們常見的128GB的硬碟是第二列，只預留了7.37%。最常見的是第三列，即120G/240G/480G的系列，OP共有15%左右，平衡了實用性和性能。第四列並不多見，而第五列通常只有伺服器等對性能要求很高的機器上才能用到，而價格很貴。
OP空間不是固定不變的，有些廠商有工具可以調整OP空間：
OP空間大小對性能影響很大。下面是希捷公司的測試數據：
後記
有些同學看了文章會問我是不是買120G/240G/480G就好了。這也不盡然，有些廠商因為選取了質量比較低的顆粒，初始壞塊比較多，而不得不將容量標的較低，不代表其就是用來做OP了。要具體情況具體分析。
還有同學可能會問為啥100GB的這麼貴，難道就是把更多空間做OP了嗎？其實為了性能和可靠性，企業級SSD做了很多提高：更快的處理器、更大的內存、甚至更大的電容：
老狼：硬碟忽然掉電會損壞硬碟和數據嗎？
其他快閃記憶體相關文章：
老狼：雜說快閃記憶體一：關公戰秦瓊之 UFS VS NVMe
老狼：雜談快閃記憶體二：NOR和NAND Flash
老狼：雜談快閃記憶體三：FTL老狼：雜說快閃記憶體四：快閃記憶體硬碟介面大比拼
老狼：雜說快閃記憶體番外：SSD硬碟如何進行日常維護和Trim
老狼：雜說快閃記憶體番外：傲騰Optane與NAND快閃記憶體
老狼：雜說快閃記憶體番外：我們的數據存在固態硬碟上安全嗎？
老狼：雜說快閃記憶體番外：手機為什麼越用越卡和快閃記憶體寫放大老狼：神秘消失的固態硬碟空間去哪了？
歡迎大家關注本專欄和用微信掃描下方二維碼加入微信公眾號"UEFIBlog"，在那裡有最新的文章。同時歡迎大家給本專欄和公眾號投稿！
推薦閱讀：
※2018年最熱門的PC遊戲裝備,組一台超強「吃雞」PC吧
※絕地求生的內存和硬碟配置是什麼？
※裝機幫扶站第121期：只要4500，大型單機無壓力！
※【裝機幫扶站】第133期：新8核處理器及對應平台一起了解下！
※為什麼筆記本沒有搭配Type-C就不能稱之為新品？