چرا ظرفیت حافظه‌ها کمتر از مقدار اسمی آن‌هاست؟

ظرفیت واقعی حافظه‌ها: چرا با مقدار درج‌شده متفاوت است؟

چرا ظرفیت حافظه‌های دیجیتال کمتر از مقدار اسمی آن‌هاست؟ با دلایل تفاوت در محاسبات، پارتیشن‌بندی دقیق و عوامل فنی مثل Over-Provisioning آشنا شوید.

فهرست مطالب

• مقدمه
• تفاوت در مبنای محاسبات حافظه
• محاسبات تولیدکنندگان حافظه
• محاسبات سیستم‌عامل‌ها
• مثال: اختلاف ظرفیت در یک حافظه 1 ترابایتی
• مثال عملی: حجم دقیق در پارتیشن‌بندی ویندوز
• دلایل دیگر تفاوت ظرفیت واقعی و اسمی
• فضای رزرو شده برای فایل‌های سیستمی
• Over-Provisioning در SSD‌ها
• استانداردهای بازاریابی
• چگونه ظرفیت واقعی حافظه را بررسی کنیم؟
• نتیجه‌گیری
• سوالات متداول

یکی از سوالات رایج کاربران حافظه‌های دیجیتال این است که چرا ظرفیت واقعی حافظه کمتر از مقدار اسمی اعلام‌شده توسط تولیدکنندگان است. این اختلاف به چند دلیل اصلی، از جمله تفاوت در مبنای محاسبات حافظه و برخی عوامل فنی دیگر، رخ می‌دهد. در این مقاله، این موضوع را به تفصیل بررسی می‌کنیم.

تفاوت در مبنای محاسبات حافظه

محاسبات تولیدکنندگان حافظه

تولیدکنندگان از مبنای ده‌دهی (Base 10) برای محاسبه و تبلیغ ظرفیت محصولات خود استفاده می‌کنند:

•  1کیلوبایت = 1,000 بایت
• 1 مگابایت = 1,000,000 بایت
•  1گیگابایت = 1,000,000,000 بایت

محاسبات سیستم‌عامل‌ها

در مقابل، سیستم‌عامل‌ها مانند ویندوز و لینوکس از مبنای باینری (Base 2) استفاده می‌کنند، زیرا کامپیوترها بر اساس سیستم دودویی (صفر و یک) کار می‌کنند:

•  1کیلوبایت = 1,024 بایت
•  1مگابایت = 1,024 × 1,024 = 1,048,576 بایت
•  1گیگابایت = 1,024 × 1,024 × 1,024 = 1,073,741,824 بایت

این تفاوت باعث می‌شود ظرفیت حافظه‌ای که در سیستم‌عامل نمایش داده می‌شود کمتر از مقدار اعلام‌شده توسط تولیدکننده باشد.

مثال: اختلاف ظرفیت در یک حافظه 1 ترابایتی

• ظرفیت اسمی تولیدکننده (مبنای 10):
   1ترابایت  = 1,000,000,000,000 بایت
• ظرفیت واقعی سیستم‌عامل (مبنای 2):
   1ترابایت واقعی = 1,024 × 1,024 × 1,024 × 1,024 = 1,099,511,627,776 بایت

اگر ظرفیت اسمی را در سیستم‌عامل به گیگابایت تبدیل کنیم:

•  (GB): 1,000,000,000,000 ÷ 1024 ÷ 1024 ÷ 1024 ≈ 931 گیگابایت

به همین دلیل، یک حافظه 1 ترابایتی معمولاً در سیستم‌عامل حدود  931 گیگابایت نمایش داده می‌شود.

مثال عملی: حجم دقیق در پارتیشن‌بندی ویندوز

وقتی در ویندوز بخواهید پارتیشن‌بندی کنید، در بخش مدیریت دیسک (Disk Management) ، هنگام ایجاد یک درایو (پارتیشن) باید حجم مورد نظر را به مگابایت (MB) وارد کنید. شاید تصور کنید برای ساخت یک درایو با حجم 50 گیگابایت، کافی است مقدار 50000 مگابایت را وارد کنید. اما در عمل، حجم نهایی این درایو چیزی حدود48.83  گیگابایت خواهد بود. چرا؟

علت این موضوع نحوه محاسبه حجم توسط سیستم‌عامل است. ویندوز برای تبدیل مگابایت به گیگابایت، مقدار وارد شده را بر 1024 تقسیم می‌کند (زیرا 1 گیگابایت برابر است با 1024 مگابایت)، نه 1000 که در محاسبات روزمره رایج است. به همین دلیل، اگر می‌خواهید یک درایو با حجم دقیق 50 گیگابایت داشته باشید، باید مقدار 51200 مگابایت (یعنی حاصل ضرب 50 در 1024) را وارد کنید.

برای مثال:

• اگر می‌خواهید یک درایو با حجم دقیق 200 گیگابایت ایجاد کنید، باید مقدار 204800 مگابایت را وارد کنید(200 × 1024)
• برای یک درایو 100 گیگابایتی، مقدار صحیح 102400 مگابایت است.

با استفاده از این روش ساده می‌توانید حجم دقیق پارتیشن‌های خود را تنظیم کنید و از فضای دیسک به بهترین شکل ممکن استفاده کنید.

دلایل دیگر تفاوت ظرفیت واقعی و اسمی

فضای رزرو شده برای فایل‌های سیستمی

سیستم فایل‌ها (مانند NTFS، FAT32 یا exFAT) بخشی از ظرفیت حافظه را برای ذخیره اطلاعات مدیریتی و سیستمی رزرو می‌کنند.

Over-Provisioning در SSD‌ها

در حافظه‌های SSD، بخشی از ظرفیت برای بهبود عملکرد و افزایش طول عمر دستگاه رزرو می‌شود. این فضا به مدیریت خطاها و بازیابی سلول‌های معیوب کمک می‌کند.

استانداردهای بازاریابی

تولیدکنندگان اغلب از اعداد گرد و ساده‌شده برای تبلیغات استفاده می‌کنند، که ممکن است باعث ایجاد انتظارات نادرست شود.

چگونه ظرفیت واقعی حافظه را بررسی کنیم؟

برای مشاهده ظرفیت دقیق حافظه می‌توانید از روش‌های زیر استفاده کنید:

1. مطالعه مشخصات فنی محصول

برخی تولیدکنندگان اطلاعات دقیق‌تری درباره ظرفیت واقعی ارائه می‌دهند.

2. ابزارهای سیستم‌عامل

ابزارهایی مانند Disk Management در ویندوز یا Disk Utility در مک می‌توانند ظرفیت واقعی را نمایش دهند.

3. نرم‌افزارهای جانبی

برنامه‌هایی مانند CrystalDiskInfo یا GParted نیز می‌توانند اطلاعات دقیق‌تری ارائه کنند.

نتیجه‌گیری

تفاوت میان ظرفیت اسمی و واقعی حافظه ناشی از استانداردهای مختلف محاسبات و مسائل فنی مانند Over-Provisioning است. آگاهی از این موضوع به شما کمک می‌کند تا در هنگام خرید دستگاه‌های ذخیره‌سازی تصمیمات بهتری بگیرید و انتظارات واقع‌بینانه‌ای داشته باشید.

سوالات متداول:

• چرا ظرفیت حافظه‌های دیجیتال کمتر از مقدار درج‌شده توسط تولیدکنندگان است؟
  به دلیل استفاده تولیدکنندگان از مبنای ده‌دهی (1 گیگابایت = 1,000,000,000 بایت) و استفاده سیستم‌عامل‌ها از مبنای باینری (1 گیگابایت = 1,073,741,824 بایت)، ظرفیت نمایش داده شده کمتر است.
• Over-Provisioning در SSD به چه معناست؟
  Over-Provisioning فضایی است که در SSD‌ها رزرو می‌شود تا عملکرد بهبود یابد، سلول‌های معیوب جایگزین شوند و طول عمر حافظه افزایش یابد.
• آیا امکان دسترسی به ظرفیت رزرو شده حافظه وجود دارد؟
  خیر، این ظرفیت برای مدیریت داده‌ها و بهینه‌سازی عملکرد سیستم فایل یا SSD رزرو شده و قابل استفاده توسط کاربران نیست.
• چگونه می‌توان حجم دقیق پارتیشن‌ها را در ویندوز تنظیم کرد؟
  هنگام پارتیشن‌بندی در ویندوز، باید مقدار مورد نظر به مگابایت را بر اساس 1 گیگابایت = 1024 مگابایت محاسبه کرده و وارد کنید.
• چگونه می‌توان ظرفیت واقعی یک حافظه را مشاهده کرد؟
  از ابزارهای داخلی سیستم‌عامل مانند Disk Management در ویندوز یا نرم‌افزارهای جانبی مانند CrystalDiskInfo برای مشاهده ظرفیت واقعی استفاده کنید.

مقاله شماره 6