Измерение емкости жестких дисков (и любых других накопителей: SSD, USB-флешек) имеет две стороны: физическую (как это устроено) и логическую (как это отображается в компьютере). Именно из-за разницы в этих подходах часто возникает путаница, когда вы покупаете диск на 500 ГБ, а система показывает 465 ГБ.
Вот подробное объяснение:
1. Физическое устройство (Как данные хранятся)
Жесткий диск состоит из одной или нескольких магнитных пластин. Информация записывается на них в виде дорожек и секторов.
Дорожки: Концентрические круги на поверхности пластины.
Сектора: Минимальные физические блоки данных на дорожке (обычно 512 байт или 4096 байт — 4 КБ в современных дисках).
Цилиндры: Совокупность дорожек, расположенных друг над другом на всех пластинах диска.
Итог: Емкость жесткого диска рассчитывается по формуле:
Емкость=Количество секторов×Размер сектора2. Единицы измерения (Десятичные vs Двоичные)
Это основная причина «нехватки» места. Производители жестких дисков и разработчики операционных систем используют разные стандарты подсчета.
А. Десятичная система (Производители)
Производители накопителей (WD, Seagate, Toshiba и др.) используют десятичные приставки (Система СИ), чтобы маркировать свои устройства. Для них:
1 Килобайт (КБ) = 1000 байт
1 Мегабайт (МБ) = 1000 КБ = 1 000 000 байт
1 Гигабайт (ГБ) = 1000 МБ = 1 000 000 000 байт
1 Терабайт (ТБ) = 1000 ГБ = 1 000 000 000 000 байт
Это удобно для маркетинга (число получается круглым и большим), но не соответствует компьютерным реалиям.
Б. Двоичная система (Операционные системы)
Компьютеры работают в двоичной системе (степени двойки). Операционные системы (Windows, macOS, Linux) для отображения объема данных используют двоичные расчеты:
1 Кибибайт (КиБ) = 210 = 1024 байта
1 Мебибайт (МиБ) = 220 = 1 048 576 байт
1 Гибибайт (ГиБ) = 230 = 1 073 741 824 байта
1 Тебибайт (ТиБ) = 240 = 1 099 511 627 776 байт
Проблема: Windows называет Гибибайты (GiB) Гигабайтами (GB), что приводит к путанице.
Пример расчета:
Купили диск с маркировкой 1 ТБ (по версии производителя).
Производитель считает: 1 000 000 000 000 байт.
Windows делит это число на 1024 (чтобы получить КБ), потом еще раз на 1024 (чтобы получить МБ), и еще раз на 1024 (чтобы получить ГБ):
1000000000000 байт/1024/1024/1024≈931 ГиБ (которые Windows отобразит как ГБ)
Вместо 1000 ГБ вы увидите примерно 931 ГБ.
3. Факторы, уменьшающие видимый объем
Помимо разницы в системах счисления, на итоговую доступную емкость влияют:
Файловая система и служебная информация: Когда вы форматируете диск, создается файловая система (NTFS, exFAT, APFS и т.д.). Она занимает место для хранения служебных данных (таблица размещения файлов, главная файловая таблица и т.д.). После формативания диск становится меньше, чем «чистый» объем, который виден в BIOS/UEFI.
Скрытые разделы (Резервные копии): Многие готовые компьютеры (ноутбуки) и брендовые внешние диски имеют скрытый раздел для восстановления системы (recovery partition). Он занимает несколько гигабайт, которые пользователь не видит в «Моем компьютере».
Резервирование (Over-provisioning): В SSD-дисках часть памяти зарезервирована контроллером для служебных нужд (сборка мусора, выравнивание износа, замена вышедших из строя ячеек). ОС этот объем не видит изначально.
