到底谁“偷”走了本属于固态硬盘SSD的容量？ (到底谁偷走了我的富二代人生)

当你买了一块SSD，有没有发现其实你得到的容量并不是SSD标称的容量。比如你买的是GB的SSD，你的得到的可运用容量肯定小于GB，一般在GB，甚至更小。到底是谁“偷”走了本应该属于你的容量呢？　　经过不懈努力，*蜀黍已经找到“真凶”，就是OP，全称Over-Provisioning，中文名字叫做“预留空间”。1.预留空间OP是什么？　　当一块SSD的数据写满时，需要额外的空间在启动垃圾回收之前接受新写入的数据，这块额外的空间，我们就称为预留空间。当然，这块预留空间是对用户不可见的。预留空间主要分为两个部分：

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（1）由于标称容量与NAND闪存计算不一样造成的本征预留空间OP1。　　市场上SSD标称的容量是按照千进制（）来计算的，但是NAND闪存的容量是按照计算的。我们简单列个式子计算一下：市场SSD标称1GB(GigaByte)=MB=*KB=**Byte=^9Byte(1,,,Byte).NAND闪存1GB(GibiByte)=MB=*KB=**Byte=2^Byte(1,,,Byte).这两个计算方式之间正好相差7.%。所以说SSD本征的预留空间就有7.%。（2）SSD由于性能要求而预留空间OP2，这部分也是标称OP。　　这个部分预留空间主要用于垃圾回收GC，储存SSD主控的固件（Firmware），备用数据块（SpareBlocks)等。标称预留空间OP=（SSD物理总容量-用户数据空间）/用户数据空间

　　从上面这个表格中我们看到标称预留空间（MarketedOP）为0%的时候，其实这时的内部依旧有7%的本征预留空间。2.预留空间OP有什么好处？　　预留空间牺牲了用户数据空间，那TA要是再没有什么好处，用户就真的要崩溃咯。其实预留空间OP的好处有很多：（1）提升写入性能　　由于有预留空间的存在，写入数据时并不需要经常做垃圾回收，加快了写入速度。（2）降低写放大（WA,WriteAmplification)写放大WA这个名词最早是Intel和SiliconSystems在年提出。写放大的计算方式：WA=最终写入闪存的数据量/Host写入的数据量　　举个简单的例子：当Host要写入4KB数据时，最坏的状况就是一个数据块中没有可用空间，但是呢，这个数据块中有一些无效数据内容能够被擦除，这时主控的做法就是，把这个数据块中所有的数据搬到缓存，然后擦除这个块，在缓存里update整个数据块的内容，更新完成后，把最新的数据搬回数据块，整个*作造成的写放大:Host只需写4K数据，却带来了整个数据块（假设KB）的写*作，写放大就等于/4=倍。（3）增加闪存运用寿命减少数据的*，就是减少NAND闪存的读写次数，增加运用寿命。（4）数据保护主要提供ECC之外的数据保护，比如R.A.I.S.E.(RedundantArrayofIndependentSiliconElements)，由于用的少，这里就不详细介绍了。3.数据说话　　用真实的测验数据来看看预留空间对SSD性能的影响。（1）KB连续写与预留空间OP的关系

　　从图中红色线结果看出，预留空间对连续写的影响不大。（2）4KB随机写与预留空间OP的关系

　　从图中红色线结果看出，预留空间对随机写的影响是线性增加的。