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天天報(bào)道:為什么會(huì)有80GB/320GB的存儲(chǔ)卡？

2022-08-16 07:38:14 來源：相機(jī)筆記

在過去很長(zhǎng)時(shí)間里，存儲(chǔ)卡的容量都是2的N次方，比如2GB、4GB、8GB、16GB……但在CFast、XQD、CFexpress卡出現(xiàn)以后，市場(chǎng)上就出現(xiàn)了80GB、120GB、240GB、325GB……等“非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格”。這背后的原因是什么？正式動(dòng)筆后，我發(fā)現(xiàn)這件事情并不是三言兩語(yǔ)能夠講清楚的……

【資料圖】

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ET會(huì)盡量剝離掉與大家關(guān)系不大的知識(shí)點(diǎn)，大家在閱讀時(shí)也可以忽略括號(hào)和*內(nèi)的部分。

另外，這篇文章包括科普和實(shí)測(cè)兩部分，看在ET碼了這么多字的份上，拜托大家至少看到第二部分。比心！

科普

存儲(chǔ)卡、固態(tài)硬盤都以閃存顆粒（NAND Flash）作為存儲(chǔ)介質(zhì)，而閃存顆粒本身是有擦寫次數(shù)限制的（即寫入壽命）。為了平衡閃存顆粒不同區(qū)塊（block）的磨損程度，延長(zhǎng)使用壽命，就需要借助一些預(yù)留空間 —— 這就是第1層OP空間（Inherent OP）。

幾乎所有存儲(chǔ)卡、固態(tài)硬盤都會(huì)因?yàn)橐驗(yàn)榈?層OP空間而產(chǎn)生容量差額，128GB存儲(chǔ)卡可用容量約為118GB、512GB存儲(chǔ)卡可用容量約為474GB……這個(gè)差額并不是固定值，但總體上會(huì)在7%左右。

大概是因?yàn)闄C(jī)械硬盤也會(huì)因?yàn)?000進(jìn)制和1024進(jìn)制而產(chǎn)生約7%的差額，所以廠商們并不會(huì)因?yàn)榈?層OP空間而變更產(chǎn)品的標(biāo)注容量—— 所以，第1層OP空間的存在無(wú)法解釋為什么會(huì)有標(biāo)稱容量為80GB、120GB、240GB的產(chǎn)品。

* 1TB機(jī)械硬盤在操作系統(tǒng)內(nèi)顯示的可用容量約為931GB。

預(yù)留空間不僅關(guān)系到壽命，它的大小還會(huì)影響存儲(chǔ)性能（特別是隨機(jī)讀寫和低可用容量時(shí)的性能）。所以，一些廠商就會(huì)在剩余容量里再劃走一部分 —— 這就是第2層OP空間（Factory-set）。因?yàn)橛稚倭艘徊糠秩萘浚瑥S商們必須要調(diào)整標(biāo)稱容量了：所以從128GB中衍生出了120GB、256GB中衍生出240GB、512GB中衍生出500GB和480GB。

* 在固態(tài)硬盤上還有第3層OP空間，這里不再展開。

小結(jié)一下：因?yàn)榈?層OP空間的原因，所以出現(xiàn)了120GB、240GB、480GB這樣“非標(biāo)準(zhǔn)”容量的產(chǎn)品。而無(wú)論是64GB、128GB、256GB這樣的標(biāo)準(zhǔn)容量，還是120GB、240GB、480GB這樣的非標(biāo)準(zhǔn)容量，都會(huì)因?yàn)榈?層OP容量而產(chǎn)生標(biāo)稱容量和實(shí)際可用容量的差別。

講完了么？不好意思，還沒有……接下來我們要講另一個(gè)因素。

閃存技術(shù)的最主要發(fā)展方向是密度更高、單價(jià)更低，與之相比，速度和壽命其實(shí)是排在次要位置的。從SLC、MLC再到現(xiàn)在的TLC、QLC，容量大了、價(jià)格低了，但也帶來了“掉速”問題 —— 持續(xù)寫入較多數(shù)據(jù)時(shí)，寫入速度會(huì)出現(xiàn)斷崖式下降。明明存儲(chǔ)卡標(biāo)稱速度超過了1000MB/s，結(jié)果無(wú)法持續(xù)錄制2600Mbps（325MB/s）的視頻，這就是掉速造成的。

為了解決這個(gè)問題，一些存儲(chǔ)卡廠商使用了名為“全盤pSLC”的工作模式（p=pseudo，有偽/假的意思，也翻譯成“模擬SLC”），直白來說就是把當(dāng)前主流的TLC閃存顆粒當(dāng)作SLC顆粒使用。這確實(shí)能讓寫入速度成倍提高，而且?guī)缀醪淮嬖凇暗羲佟眴栴}，但代價(jià)就是可用容量只有原本的1/3。

產(chǎn)品1：使用256GB TLC閃存顆粒，產(chǎn)品標(biāo)稱容量為80GB，實(shí)際可用容量只有約74.4GB。

產(chǎn)品2：使用512GB TLC閃存顆粒，產(chǎn)品標(biāo)稱容量為160GB，實(shí)際可用容量為148GB。

產(chǎn)品3：使用1TB TLC閃存顆粒，產(chǎn)品標(biāo)稱容量為320G，實(shí)際可用容量為298GB。

產(chǎn)品4：使用2TB TLC閃存顆粒，產(chǎn)品標(biāo)稱容量為660GB。實(shí)際可用容量為614GB。

必須強(qiáng)調(diào)的是：市場(chǎng)上也有采用“部分pSLC”模式的產(chǎn)品。比如某產(chǎn)品的標(biāo)稱容量為80GB，系統(tǒng)顯示規(guī)格為86GB，實(shí)測(cè)持續(xù)寫入超過16GB后出現(xiàn)掉速。推測(cè)它將48GB 空間設(shè)置為pSLC模式，獲得70GB低速+16GB高速的空間組合（實(shí)際可用容量接近80GB）。

這意味著連續(xù)寫入超過16GB數(shù)據(jù)后，清空緩存的速度會(huì)大幅下降容易出現(xiàn)卡殼情況，高碼率視頻拍攝也可能發(fā)生中斷。

* 在固態(tài)硬盤產(chǎn)品上，其實(shí)還有更靈活的OP空間和pSLC模式。

看暈了？那只記結(jié)論吧：并不是標(biāo)稱容量為80GB、160GB的產(chǎn)品都不會(huì)掉速。尤其是一些價(jià)格比較便宜的產(chǎn)品，還要看看實(shí)際測(cè)試。

實(shí)測(cè)

無(wú)論是第2層OP空間還是全盤pSLC，都是以犧牲容量為代價(jià)換取更高性能。這樣做不僅會(huì)增加成本，并直接反應(yīng)在售價(jià)上，同時(shí)還有一個(gè)更致命的問題：無(wú)法實(shí)現(xiàn)更大存儲(chǔ)容量（存儲(chǔ)卡能容納的閃存顆粒是有限的）。

以全盤pSLC模式的660GB CFexpress B型卡為例，它的實(shí)際容量（614GB）僅為閃存顆粒容量（2TB）的約30%，損失率高達(dá)70%！使用8K 60p高品質(zhì)RAW格式拍攝時(shí)，一張卡只能保存約15分鐘的視頻。無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)不中斷的拍攝，也意味著在拍攝項(xiàng)目時(shí)需要頻繁換卡、導(dǎo)出。

所以，有沒有不犧牲容量的實(shí)現(xiàn)方法呢？答案是有的：至譽(yù)Nitro系列“真速”CFexpress B型卡。這是第一款通過VPG400速度認(rèn)證CFexpress B型卡，官方宣稱可以提供1700MB/s的持續(xù)寫入速度。

它的最大容量可以達(dá)到1TB —— 是的，這張卡并沒有使用全盤pSLC模式也沒有設(shè)置第2層OP空間。以我手中的512GB產(chǎn)品為例，實(shí)際可用容量為476GB，非常的標(biāo)準(zhǔn)！

測(cè)試這張存儲(chǔ)卡的時(shí)候，ET發(fā)現(xiàn)自己的電腦成了最大瓶頸：USB 3.2 Gen 2x2接口雖然具有20Gbps的理論速度，但通過附加擴(kuò)展卡獲得的方式通常會(huì)帶來性能損失；而我正在使用的SSD也無(wú)法實(shí)現(xiàn)每秒1.6GB以上的持續(xù)寫入速度……

總之，下面展示的數(shù)據(jù)只是ET在自己電腦上測(cè)試得到成績(jī)，并不能完全反應(yīng)至譽(yù)Nitro CFexpress B型卡的性能。升級(jí)電腦的想法已經(jīng)提上日程了，大家多點(diǎn)贊、分享、轉(zhuǎn)發(fā)，ET就會(huì)有更大動(dòng)力盡快付之行動(dòng)。

在ET現(xiàn)有硬件配置下取得的順序讀寫成績(jī)。

在ET現(xiàn)有硬件配置下取得的200GB持續(xù)讀寫成績(jī)，可以看到寫入曲線接近直線。

從至譽(yù)Nitro CFexpress B型卡上將數(shù)據(jù)復(fù)制到電腦硬盤上，這時(shí)候電腦固態(tài)硬盤的持續(xù)寫入速度成了很大瓶頸。如果換成雷電4接口讀卡器和更快的固態(tài)硬盤，理論上只要約5分鐘就能完成512GB存儲(chǔ)卡的整卡復(fù)制。

說完理論測(cè)試結(jié)果，我們?cè)賮砜纯粗磷u(yù)Nitro CFexpress B型卡在相機(jī)上的表現(xiàn)。在尼康Z 9上，使用Nitro CFexpress B型卡可以在20fps+無(wú)損壓縮下連續(xù)拍攝約79張照片不卡殼（和官方數(shù)據(jù)一樣）、20fps+高效率☆下拍攝超過700張照片（超過官方數(shù)據(jù)，此成績(jī)受畫面內(nèi)容影響），20fps+高效率下實(shí)現(xiàn)無(wú)限連拍。

根據(jù)無(wú)損壓縮RAW連拍時(shí)相機(jī)指示燈（約5.16秒）和拍攝后文件大小（約4.26GB），可以計(jì)算出機(jī)內(nèi)的平均寫入速度達(dá)到了約845MB/s！

而在視頻錄制上，我們也選擇了V2.0固件增加的8K 60p N-RAW高品質(zhì)格式，此時(shí)的碼率為5780Mbps，即每秒產(chǎn)生722.5MB的數(shù)據(jù)量。512GB的存儲(chǔ)卡，也只能保存約11分鐘的視頻（相機(jī)會(huì)生成一個(gè)代理文件，占用約4GB空間）。錄制時(shí)，環(huán)境溫度約為27℃，11分鐘的高碼率連續(xù)寫入下，相機(jī)并沒有出現(xiàn)存儲(chǔ)卡過熱提示。

值得一提的是，至譽(yù)Nitro CFexpress B型卡還內(nèi)置了超薄石墨烯散熱片，可以更高效地將存儲(chǔ)卡內(nèi)部溫度傳導(dǎo)到出去。

完成N-RAW視頻錄制后，測(cè)的存儲(chǔ)卡表面溫度約為50℃。（測(cè)量溫度時(shí)在外殼上貼了3M膠布，發(fā)射率0.97，距離0.15m，受設(shè)備限制，結(jié)果僅供參考）

我們測(cè)試時(shí)使用的至譽(yù)原廠讀卡器也具備主動(dòng)散熱風(fēng)扇，雖然全速工作時(shí)確實(shí)有點(diǎn)吵，但它確實(shí)能保障文件傳輸時(shí)的穩(wěn)定性（對(duì)比不使用主動(dòng)散熱的產(chǎn)品）。關(guān)于噪音問題，還好一次最多忍耐10分鐘。至譽(yù)也表示未來會(huì)不斷優(yōu)化，直到徹底改善這個(gè)問題。

小結(jié)

尼康Z 9毫無(wú)疑問是消費(fèi)類相機(jī)中對(duì)于存儲(chǔ)卡要求最高的產(chǎn)品，而至譽(yù)Nitro CFexpress B型卡則能完全勝任Z 9的要求。特別對(duì)于需要高強(qiáng)度連續(xù)拍攝的視頻創(chuàng)作者，至譽(yù)Nitro CFexpress B型卡可以說是目前市面上最好的選擇。

CFexpress存儲(chǔ)卡本質(zhì)上確實(shí)是固態(tài)硬盤，但它尺寸小、散熱環(huán)境差，工況其實(shí)是比大多數(shù)電腦固態(tài)硬盤更嚴(yán)苛的，接近工業(yè)固態(tài)硬盤的使用場(chǎng)景。同時(shí)，由于相機(jī)的使用特點(diǎn)和續(xù)航能力，也決定了CFexpress存儲(chǔ)卡無(wú)法像固態(tài)硬盤那樣利用空閑時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和優(yōu)化……

至譽(yù)Nitro存儲(chǔ)卡向我們證明即使在這樣苛刻的條件下，依然能有不損失容量也能達(dá)成高速寫入、全盤不掉速的方法。我當(dāng)然也很好奇他們具體是怎樣做的，得到的答復(fù)是“DRAM + 強(qiáng)力主控”。考慮到至譽(yù)本身就有面向企業(yè)級(jí)和工業(yè)級(jí)的產(chǎn)品，相信他們?cè)诮鉀Q這類問題上是更有經(jīng)驗(yàn)的。

最后，至譽(yù)Nitro系列存儲(chǔ)卡還具有IP67防水防塵和原廠數(shù)據(jù)恢復(fù)支持服務(wù) —— 我希望大家永遠(yuǎn)用不到這兩個(gè)特性，但在小概率事件出現(xiàn)時(shí)，這確實(shí)能讓我們的重要數(shù)據(jù)多一些保障。

關(guān)鍵詞：攝影器材為什么會(huì)有80GB/320GB的存儲(chǔ)卡 cnBeta