Víte, proč je na flashce nebo disku méně místa, než uvádí výrobce?

Proč je skutečná velikost paměti menší než deklarovaná? Analýza

Dnes si povíme, jak nás soubory a firmy klamou pomocí binárních a desítkových číselných soustav. Kde se ztrácí místo na disku?

vedensky 31. srpna 2021 v 10:16

Proč je na disku méně paměti, než je napsáno na obalu? Určitě jste si tuto otázku alespoň jednou položili.

Takže si koupíte smartphone, kde je na krabici napsáno: vestavěná paměť 128 GB. Zapněte jej a přejděte do nastavení. A k dispozici je pouze 115 GB volné paměti. Jak to?

Jistě jste si také odpověděli něco jako: no, ano, ale firmware tam má nějaké místo, to je vše. Nepochybně…

Ale co flash disk nebo harddisk, kde je místo 1 terabajtu jen 930 giga? Flashka má také deset gigabajtů firmwaru/systému? To je nepravděpodobné.

Proto si dnes vysvětlíme, proč se to děje a jak to funguje. A hlavně, víte co jsou MEBIBITS a jak se liší od megabajtů?? A proč soubory kradou místo?

Ukazuje se, že tento problém má tři důvody.

1. Různé číselné soustavy

První je matematický. Je to otázka číselných soustav. V každodenním životě obvykle používáme desítkovou číselnou soustavu, která má 10 číslic: od 0 do 9. S největší pravděpodobností je pro nás nejintuitivnější, protože máme na ruce 10 prstů. Logický. Ukazuje se, že kdyby se evoluce náhle rozhodla nechat nám 6 prstů, pak by pro nás byl duodecimální systém stejně přirozený. Možná…

Počítačová technologie používá binární číselný systém se dvěma číslicemi: 0 a 1. To je výhodné, protože počítače používají logické operace, které nabývají dvou hodnot: pravda a nepravda.

Který z těchto dvou systémů se podle vás používá k označení velikosti paměti v zařízeních? Ukazuje se obojí. A to je ten problém.

Ukazuje se, že se díváme na flash disk a máme co do činění se dvěma gigabajty najednou: dekadickým a binárním. Teď to vysvětlím.

Mezinárodní systém jednotek SI má obecně přijímané předpony: například kilo nebo mega. 1 megawatt je přesně milion wattů. 1 kilogram je přesně tisíc gramů.

A z toho vychází, že 1 kilobajt je přesně tisíc bajtů. No, nebo 10 až třetí mocninný bajt. Vypadá to logicky. Ale v čem je háček?

Háček je v tom, že ve skutečnosti se elektronika a paměť skládají z binárních prvků. Protože je určen pro binární výpočty a je pro něj výhodnější. Pamatovat si? Ve skutečnosti je minimální jednotkou informace 1 bit – to je v podstatě jedna číslice v binárním kódu, tedy hodnota 0 nebo 1. Pak 8 bitů tvoří 1 bajt. Protože 8 je mocnina dvou, 2 na třetí mocninu.

A abychom mohli uložit více informací, musíme najít mocninu dvou, což je podobné 1000. A je tu jedna – je to 2 na desetinu nebo 1024 bajtů. S tímto údajem jste se často setkali, například v rozlišení obrazovky, protože počítačům to vyhovuje.

A skutečné paměťové buňky se skládají přesně z tohoto počtu bajtů – 1024.

A pak nastává problém. Faktem je, že podle mezinárodních norem je obvyklé uvádět velikost na obalu v desetinných jednotkách. Ale můžete si myslet: místo 1024 bajtů dostaneme 1000. Není to tak děsivé – je to jen 2.5 procenta. Ale je tu problém. Mluvili jsme jen o kilobajtech. A jak se měřítko zvětšuje, roste i problém.

Protože 1024 * 1024 už je milion a 48 tisíc, tedy skoro 5 procent rozdílu. Toto je pouze pro megabajty. Ale kdo si koupí megabajtový flash disk?

Pojďme znovu množit.

1024 * 1024 * 1024 = 1 0 73 – miliarda 73 milionů cokoliv. To je ztráta 7 procent na gigabajt.

A znovu: 1024 * 1024 * 1024 * 1024 = 1 099 bilionů a 99 miliard. Téměř 10 procent ztráty bude na vašem terabajtovém pevném disku.

A vzniká zmatek. A operační systémy rády používají binární systém.

Týká se to především Windows, které v Průzkumníku stále zapisují velikosti souborů v binárních megabajtech.

Apple přešel na desítkovou pouze s iOS 10 a Mac OS X Leopard.

Android také ve výchozím nastavení používá desítkový zápis, ale vše závisí na softwaru. Například Total Commander zobrazí velikost souboru v obvyklém binárním formátu.

Stejný soubor na Windows váží 1.97 GB a na iPhone váží 2.06 GB. V tomto případě bude velikost v bajtech stejná. Paradox.

Co je řešení?

Ukazuje se, že existuje řešení. A to je zavedení normálních termínů.

V roce 1998 Mezinárodní elektrotechnická komise rozpoznala problém a rozhodla se používat všechny klasické názvy kilo a gigabajty pro desetinné objemy. A pro binární přišli s novými předponami: Kibi, Mebibytes, Gibibytes a tak dále.

To znamená, že druhá slabika předpony byla nahrazena „bi“ – což odkazuje na binární, tedy binární. A správné označení je: GiB, s bukovým „ay“: KiB, MiB, GiB, TiB.

Ano, ano, pokud se podíváte na velikost souboru na iPhone nebo MacBook, pak je zapsána v MebiBytes. Žijte s tím!

Výsledek?

1 gigabajt je méně než 1 gibibajt. Asi o 7 procent.

1 GB = 1 000 000 000 B

1GiB = 1 073 741 824 B

A na obalu vždy píšou MEGAbajty. Problém číslo jedna byl vyřešen.

2. Soubory kradou místo.

Další problém je trochu nepřímý. Ukázalo se, že soubory také kradou místo na disku. Souvisí to ale s tím, kolik místa jednotlivé soubory zabírají.

Pravděpodobně jste si všimli, že pokud například ve Windows otevřete vlastnosti souboru: velikost bude napsána taková a taková. A níže je ještě jeden řádek: zabírá toho na disku tolik. proč tomu tak je?

To také souvisí se způsobem ukládání souborů do paměti. Faktem je, že nejsou nahrány na disk v řadě, jako skladby na vinylové desce.

Při formátování systém souborů rozdělí disk na shluky. Jako stránka. A můžete začít nahrávat nový soubor pouze otočením této stránky. Každý systém má jiné shluky. Například pro NTFS to mohou být 4 kilobajty. A pokud je soubor mnohem menší, přijdeme o téměř celou stránku. V tomto případě lze velké soubory nahrát za sebou. Ztráty při jejich skladování budou minimální.

3. Prostor pro systém

No, třetí důvod, který jste uhodli hned. Toto je místo pro systémové informace. Nejde vždy jen o operační systém. Například flash disky a pevné disky také zabírají určité místo při formátování pro rozdělení, ale to je obvykle docela málo.

V případě smartphonu nebo počítače se bavíme o velkých objemech. Například na iPhonu 12 běžel po vybalení iOS 14, který zabíral asi 5 gigabajtů. Nebo spíše Gibibyte. Ve skutečnosti ale získáte ještě méně použitelné paměti, protože 5 GB je pouze systém. A během provozu operační systém rychle zaroste systémovými soubory a mezipamětí. A to vše dohromady zabere asi 10 Gibibajtů. Tak to jde.

Výsledky

Musíte pochopit, kolik vaše soubory zabírají – a je zajímavé, že různé operační systémy mají na tuto záležitost různé názory. A co je nejdůležitější, nikdo stále nechce plně přejít na novou terminologii, protože je to pravděpodobně hloupé.