Free space on the computer versus free space on the box
You’ve just purchased a new computer with 1 TB of hard drive storage, or perhaps a shiny new 120 GB SSD to speed up your computer’s startup time. When you go to move your old files to your new drive, you’re consumed by rage, believing yourself to have overpaid for a drive worth several Gigabytes less than what you spent. Ok, maybe not consumed by rage, but you are confused as to why your 1 TB hard drive is only showing 931 GB, or why your 120 GB SSD is showing only 111 GB.
All Mac and Windows computers will display the total initial disk space of a drive as less than what is advertised by the drive manufacturer. While drive manufacturers are not lying to you, they are being slightly misleading. This is because computers use binary (or base 2) in calculating the free space on a drive, drive manufacturers use our normal number system, decimal (or base 10), in calculating the size of their drives.
Binary versus decimal math
According to the International Electro-technical Commission, 1 Kilobyte is equal to 1000 Bytes, 1 Megabyte is equal to 1000 KB, 1 Gigabyte is equal to 1000 MB, and so on. This is because digital storage units use the metric system; kilo (10³), Mega (10⁶), Giga (10⁹), Tera (10¹²), etc.
But computers don’t do math in powers of 10, they do math in powers of 2. This number system that focuses on powers of two is binary.
When we want to count past 9 in decimal, we move over one spot to the left and put a 1 (this makes 10, or 10¹). From there we can go to 20, 30, 40 … 90, but when we want to count past 99, we move over another spot to the left and put a 1. This is because 100 is the next power of 10 (10²).
In computers using the binary system, we can’t use powers of 10. We use powers of 2 instead. This means that we count to 1 (2⁰), 2 (2¹), 4 (2²), 8 (2³), etc. Since binary is represented in ones and zeros, we count up 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001, 1010, 1011, etc…
Bit representation
In terms of bits:
1 bit can hold 2 (2¹) or 2 possible values (0 or 1)
2 bits can hold 2 × 2 (2²) or 4 possible values (00, 01, 10, or 11)
3 bits can hold 2 × 2× 2 (2³) or 8 possible values (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, or 111)
And the pattern continues on like this.
Larger values
As mentioned earlier, 1 KB would ordinarily be equal to 1000 Bytes and so on (because of the metric system). However, since computers use base 2 to do their math, and 2¹⁰ is equal to 1024, the computer takes the value of 1024 bytes instead of 1000.
But does this mean that digital storage units such as the Kilobyte can be either 1000 or 1024 Bytes? Well… no. Engineers use Kilobytes, Megabytes, Gigabytes, etc, to make life easier. The computer uses Kibibytes, Mebibytes, Gibibytes, etc. The “bi” prefix is the binary version of our normal metric values.
So, the computer sees:
1KiB = 1024 Bytes
1 MiB = 1024 KB’s
The computer does not use KB, MB, GB, or any other base 10 storage value of the metric system.
My computers drive capacity is listed in Gigabytes?
There is one huge problem with Kibibytes, Mebibytes, Gibibytes, and any other binary-friendly amount of bytes. No one in the tech industry (to a certain extent) actually uses “bibytes”.
Just take a look at your favorite drive.
This drive, for example, is 1 Terabyte. It will never be less than 1 Terabyte, 1000 Gigabytes, or 1000000 Megabytes. But what does the computer say? The computer says that this 1 TB drive is 930GB. Is it? No… It’s 930 KiB.
From the early days of personal computers, this has been, and will likely continue to be, a major problem. From the early 1900’s until about 1985, few people actually understood these digital storage units, and it was quite hard to come by any drives holding more than a few hundred Megabytes. Since computers held so little, and only a handful of engineers actually understood these storage values, these engineers began using the binary 1024 synonymously with the decimal 1000. The margin of error was very small with Kilo and Megabytes, and it was simply more convenient to use base 10.
As we continue to need more and more storage, the margin of error between decimal and binary storage values greatly increases. While 1 MB is 0.954 MiB, 1 TB is equal to 0.909 TiB. The margin of error will continue to increase until it is no longer practical to use decimal and binary storage units synonymously.
Next time you buy a hard drive, be sure to calculate its storage capacity in GiB or TiB. Those are the only values the computer cares about, so those should be the only values you care about.
If you enjoyed learning how your computer calculates its storage capacity, please share this article on your favorite social media platform. If you’re ever in the mood for more fun facts about computers, be sure to check back later!
Объясненный размер жесткого диска: почему 1 ТБ составляет всего 931 ГБ фактического пространства
Сколько раз вы открывали новый компьютер, телефон или внешний диск, чтобы быть в шоке, когда поняли, что на нем не так много места для хранения, как указано на коробке? Этот 512 ГБ SSD на самом деле может вместить только 477 ГБ, или ваш iPhone 64 ГБ может иметь место только для 56 ГБ файлов.
Есть несколько веских причин, почему это происходит. Давайте посмотрим, почему рекламируемое пространство обычно не совпадает с фактическим.
Операционная система и предустановленные приложения
Основная причина того, что у вас недостаточно свободного места на диске, заключается в том, что при его покупке уже есть некоторые данные. Это не относится к съемным дискам, таким как флэш-диски или SD-карты, но является основным фактором для телефонов и готовых компьютеров.
Когда вы покупаете компьютер, операционная система (например, Windows или macOS) занимает большую часть пространства. Эти защищенные файлы ОС необходимы для правильной работы системы, поэтому их не обойти.
Например, в моей системе папка C: \ Windows занимает 25 ГБ. Это примерно одна десятая всего дискового пространства.
Однако не только файлы ОС занимают место из коробки. Большинство операционных систем включают дополнительные приложения, которые вы можете или не можете хотеть. Это включает в себя все, от Windows 10 bloatware до полезных встроенных приложений MacOS, таких как GarageBand.
Хотя они технически не являются частью ОС, они поставляются в комплекте с ней и, таким образом, сразу же занимают место. Обычно вы можете удалить их, чтобы восстановить пространство; Ознакомьтесь с нашим руководством по освобождению дискового пространства в Windows 10 для некоторых советов.
Как компьютеры измеряют пространство
Несмотря на то, что предустановленные приложения, безусловно, являются фактором, главная причина того, что вы не получаете полный объем рекламного пространства, заключается в том, что компьютеры измеряют числа не так, как люди.
Двоичные числа объяснены
В вычислениях используются префиксы стандартных значений, в том числе «килограмм» для тысячи, «мега» для миллиона, «гига» для миллиарда, «тера» для триллиона и так далее. Для ознакомления с ними мы рассмотрели, сколько гигабайт в терабайтах и больше.
Люди, включая производителей жестких дисков, используют десятичную систему, которая измеряет числа с основанием 10. Таким образом, когда мы говорим «500 гигабайт», мы имеем в виду 500 триллионов байт.
Однако компьютеры используют двоичную систему с основанием 2, где все числа равны 1 или 0. Если вы не знакомы, ниже приведен список чисел 1-10, записанных в двоичном виде:
Как видите, в двоичном виде 2 1 представляет собой десятичное значение 1, 2 2 равно 4, 2 3 равно 8, 2 4 равно 16 и т. Д. Положение каждой новой цифры в двоичном виде увеличивает значение числа на одну степень от двух. 2 10 , то равно 1024.
Двоичные и десятичные измерения
Теперь мы знаем, почему компьютеры используют 1024 вместо 1000 для определения этих общих префиксов. Для компьютера один килобайт равен 1024 байта, а не 1000 байтов для людей. Это увеличивается при увеличении масштаба, поэтому один мегабайт составляет 1024 килобайта, а один гигабайт — 1024 мегабайта.
Чтобы увидеть, как это влияет на вас, скажем, вы купили внешний SSD на 250 ГБ. Этот диск содержит 250 000 000 000 байтов, но компьютер не отображает его таким образом.
Работая в обратном направлении, мы можем разделить на 1024 три раза (один раз для преобразования байтов в килобайты, снова для преобразования килобайтов в мегабайты и в последний раз для преобразования мегабайтов в гигабайты), чтобы увидеть, сколько это на самом деле пространства:
250,000,000,000 / (1,024 * 1,024 * 1,024) = 232,830,643,653 bytes, or 232.83GB
Изучение 250 ГБ диска в Windows показывает его максимальное пространство как 232 ГБ, что в точности соответствует нашим расчетам. Это разница около 18 ГБ.
И чем больше диск, тем больше разница между измеренным пространством и фактическим пространством. Например, диск размером 1 ТБ (1000 ГБ) имеет 931 ГБ свободного места в зависимости от компьютера.
Гигабайт против Гибибайта
Пройдя через это, вы можете задаться вопросом, почему существует это несоответствие. Почему производители жестких дисков не предоставляют точное пространство на своих устройствах? Ну, они технически делают.
Правильное определение «гига» — это степень 1000. Существует другое название для степени 1024: «гиби». Международная электротехническая комиссия опубликовала стандарты для измерения данных в двоичном формате, чтобы разрешить эту путаницу.
В то время как килобайт (КБ) представляет 1000 байтов, кибибайт (КиБ) представляет 1024 байта. То же самое для мебибайтов (MiB), гибибайтов (GiB), тибибитов (TiB) и так далее.
По какой-то причине Windows неправильно использует префикс «ГБ», когда он действительно измеряется в гибибайтах. Другие операционные системы, такие как macOS, правильно измеряют 1 ГБ как один миллиард байтов. Таким образом, тот же 250 ГБ диск, подключенный к Mac, покажет, что он имеет 250 ГБ общего пространства.
Обратите внимание, что это отличается от разницы между мегабайтами и мегабитами. , что мы также объяснили.
Дополнительные разделы диска
Помимо вышесказанного, еще одна потенциальная причина уменьшения общего объема пространства на диске — это дополнительные разделы.
Если вы не знали, вы можете разделить физические жесткие диски на разные логические разделы, которые называются разделами. Разбиение жесткого диска позволяет вам установить две разные операционные системы на один диск, помимо прочего.
Когда вы покупаете компьютер с полки, производитель часто включает раздел восстановления на диск. Он содержит данные, которые позволяют вам перезагрузить систему в случае серьезной проблемы. Как и любые другие файлы, они занимают место на диске. Но поскольку разделы восстановления часто скрыты от стандартного представления, вы можете не знать, что они рядом.
Чтобы просмотреть разделы на диске в Windows, введите управление дисками в меню «Пуск» и нажмите « Создать и отформатировать разделы жесткого диска» . Здесь вы можете увидеть каждый диск в вашей системе и разделы, из которых он состоит. Если вы видите метку Restore , Recovery или подобного, это ваш раздел восстановления.
В большинстве случаев возможно стереть эти разделы и восстановить это место. Тем не менее, обычно лучше оставить их в покое. Их наличие значительно упрощает восстановление вашей системы, а небольшой выигрыш в объеме не стоит хлопот по восстановлению вашей системы вручную.
Скрытые функции, которые также используют пространство
Наконец, большинство операционных систем содержат функции, которые занимают место, но не существуют в виде реальных файлов. Например, служба теневого копирования Windows используется для включения функций предыдущих версий и восстановления системы.
Восстановление системы позволяет вам вернуться к более раннему моменту времени, если ваша система не работает должным образом, в то время как в предыдущих версиях хранятся копии ваших личных файлов, чтобы вы могли отменить изменения. Конечно, им обоим нужно место для работы.
Чтобы увидеть и изменить объем пространственных объектов, которые используют службы теневого копирования, нажмите Win + Pause, чтобы быстро открыть запись панели управления системой . Отсюда нажмите Защита системы на левой стороне. В появившемся окне выберите свой диск из списка и выберите « Настроить» .
Вы увидите новое диалоговое окно, которое позволяет полностью отключить защиту системы (хотя мы не рекомендуем этого). Ниже вы увидите текущее использование и сможете настроить максимальную сумму, которую использует Windows. Где-то около 10 процентов это хорошая сумма.
Теперь вы знаете, как компьютеры рассчитывают пространство
Обсуждаемые элементы объясняют заметную разницу в рекламируемом и фактическом объеме памяти. Хотя существуют некоторые другие незначительные факторы, такие как специальные блоки в твердотельных накопителях, они являются основными причинами. Зная их, разумно планировать заранее и следить за тем, чтобы с новыми устройствами вы всегда получали необходимый объем хранилища.
Если у вас мало места, посмотрите, как добавить больше памяти на ваш Mac Большая часть рекомендаций относится и к другим платформам.
Почему на самом деле винчестер в 1 Тб имеет объем 931 Гб
Приобретая жесткий диск, пользователи могут задуматься о бренде и соответствующей долговечности, о температурах и шуме, но, что несколько раз волновало всех, это следующий вопрос: почему объем терабайтного жесткого диска оказывается не 1000 гигабайт, а чуть меньше.
Подобная система округления на каждом шагу в вашей жизни. Как минимум, цены на товары в супермаркете: по типу, 1999 рублей вместо полных 2 тысяч. И ведь магазин имеет с каждой покупки несколько копеек, но в случае с компьютерной техникой дела иначе.
Компания производитель под показателем своего накопителя в 1 Тб подразумевает как раз 1000 гигабайт, то есть один терабайт. Система Windows и любой компьютер под 1 Тб подразумевает 931 Гб. И «Гб» в этом случае – не гигабайты, а гибибайты. Так и получается, что пользователь должен получить 1000 Гб, открывает свойства только приобретенного диска и видит надпись – «931 Гб». Это число показано в гибибайтах, а сокращения у показателей обеих систем одинаковы.
Электронная, то есть цифровая память считается байтами. Пользователи и производители считают их полными тысячами, а микропроцессоры 1024-мя. У различных единиц измерения от системы счисления к системе меняются лишь приставки и объем. Производители считают таким образом, что каждая следующая единица измерения больше предыдущей в 1000 раз: мегабайт – 1000 килобайт, гигабайт – это 1000 мегабайт и т.д. Компьютер же считает по другой системе, и выходит, что тот же МБ – это мебибайт равный 1024 КБ (кибибайтам), а гибибайт – это 1024 мебибайтов. Так называемая «нехватка» происходит именно из-за сокращений этих единиц измерения. Они идентичны, как я и сказал ранее.
Если снова открыть окно свойств жесткого диска на 1 терабайт, то рядом с объемом 931 в гибибайтах будет и показатель байтов – 1.000.200.990.720. Байт – это третья единица измерения после гигабайта, значит необходимо три раза разделить этот показатель на одну тысячу. Мы получим значение привычных гигабайт – их действительно будет около 1000, что равняется заявленному одному ТБ. А вот если разделим 1.000.200.990.720 на 1024, выйдет около 931,5. Это гибибайты, округляемые до 931 Гб.
Куда деваются гигабайты или почему на диске размером в 1 ТБ всего 931 ГБ памяти
Иногда пользователи персональных компьютеров не понимают, почему в диске на 1 ТБ фактическое памятное пространство составляет 931 ГБ. Дело в том, что дополнительная потеря дискового пространства объясняется многими причинами. Несостыковка в показателях возникает из-за иного восприятия компьютером дискового пространства. Производитель винчестеров заранее округляет количество памяти на дисках.
Как считается объем памяти диска на самом деле
Пользователь ПК не получает указанное производителем памятное пространство по причине того, что компьютер по-другому измеряет объем памяти. Фактический размер определяется в битах. При вычислениях используют префиксы значений по умолчанию:
- кило — 1000 бит;
- мега — миллион бит;
- гига — миллиард бит.
Значения памяти растут по возрастающей. При производстве жестких носителей используется десятичная система счисления, которая за основу измерения берет число 10. Когда компания, выпускающая носители, заявляет о 500 гигабайтах, она подразумевает 500 миллиардов битов. Компьютеры, смартфоны, ноутбуки и планшеты обрабатывают информацию в двоичной системе, где применяются только числа 0 и 1.
Если представить число 21 в двоичном формате в десятичной форме оно равняется 1. Место каждой новой цифры в двоичном формате увеличивает значение числа на две степени. Получается 210 равно 1024.
Поэтому компьютерные системы вместо 1000 используют 1024, чтобы определить общие префиксы. Килобайт в компьютере равняется 1024 байтам. Значение увеличивается по мере возрастания. Мегабайт равняется 1024 килобайтам, гигабайт – 1024 мегабайтам, терабайт – 1024 гигабайтам.
Другие причины снижения фактического размера дискового пространства
К другим причинам, из-за которых снижается объем памяти на носителе, относятся разделенный жесткий диск, установленное ПО на носителе или файлы ОС.
Разделенный жесткий диск
Самая частая причина несостыковок с памятью при покупке носителей заключается в том, что производитель создает разделы диска под определенные цели. Раньше компьютеры продавались в магазинах вместе с дисками, на которых заранее устанавливали нужное ПО. Это требовалось на случай сбоев в системе. Пользователь ПК мог взять диск и вернуть компьютер в исходное состояние.
Сегодня компании применяют образы для восстановления: дисковое пространство разделяется на 2 части. В одной части помещается стандартный раздел операционной системы, в другой загружают ту самую восстановительную часть из старых дисков. Отследить количество памяти, которое занимают эти файлы, можно в свойствах ОС.
Установленное ПО на носителе
Пользователь не имеет доступа к полному объему памяти еще по причине того, что на нем уже установлено стандартное ПО, в частности, операционная система. Для производителей ПК HP или Dell большое количество машин поставляется с «Майкрософт Виндовс». Apple поставляет только свои собственные macOS.
Не важно, на какой платформе работает владелец ПК, операционные системы считаются программным обеспечением, а оно, в свою очередь, занимает некоторый объем дискового пространства. Чтобы установить новую версию Виндовса, потребуется около 15 ГБ памяти.
Файлы и функции ОС
ОС Виндовс несет скрытые операции для носителей. Они занимают место в пространстве, однако не существуют, как реальные файловые части. К примеру, чтобы сохранить прошлые сеансы, чтобы возобновить работу ОС, Виндовс обращается к службе теневого копирования томов. Она дает возможность восстановления последнего рабочего сеанса при компьютерном сбое.
Для изменений в настройках объема пространства, которое используется службами теневого копирования, следуют инструкции:
- Заходят в «Панель управления».
- Далее – в раздел «Система», «Защита системы», в конце – в раздел «Настройка параметров восстановления».
- Перед владельцем ПК появляется диалоговое окно, в котором отключается защита. Лучше этого не делать.
- Ниже в окне отображается текущее использование памяти и значок вращения настроек. Система ставит автоматические 10 % на расходование памяти. Пользователь, по желанию, редактирует значение.
В диске на 1 ТБ получается 931 ГБ из-за того, что компьютер считает объем пространства на носителе в двоичном формате. Также часть памяти используется ПО операционной системы.