當我們在使用固態(tài)硬盤時，會發(fā)現(xiàn)你使用的容量并不是SSD標稱的容量，這個時候我們一定有所懷疑，經(jīng)過不懈努力，警察蜀黍已經(jīng)找到“真兇”，就是OP，全稱Over-Provisioning，中文名字叫做“預留空間”。

1. 預留空間OP是什么？

當一塊 SSD的數(shù)據(jù)寫滿時，需要額外的空間在啟動垃圾回收之前接受新寫入的數(shù)據(jù)，這塊額外的空間，我們就稱為預留空間。當然，這塊預留空間是對用戶不可見的。預留空間主要分為兩個部分：

（1）由于標稱容量與NAND閃存計算差異造成的本征預留空間OP1。

市場上SSD標稱的容量是按照千進制（1000）來計算的，但是NAND閃存的容量是按照1024計算的。我們簡單列個式子計算一下：

市場SSD標稱 1GB(GigaByte)= 1000MB= 1000*1000KB= 1000*1000*1000Byte= 10^9Byte  (1,000,000,000Byte).

NAND閃存 1GB(GibiByte)= 1024MB= 1024*1024KB =1024*1024*1024Byte =2^30Byte  (1,073,741,824Byte).

這兩個計算方式之間正好相差7.37%。所以說SSD本征的預留空間就有7.37%。

（2）SSD由于性能要求而預留空間OP2，這部分也是標稱OP。

這個部分預留空間主要用于垃圾回收GC，存儲SSD主控的固件（Firmware），備用數(shù)據(jù)塊（Spare Blocks)等。

標稱預留空間OP=（SSD物理總?cè)萘?用戶數(shù)據(jù)空間）/用戶數(shù)據(jù)空間

從上面這個表格中我們看到標稱預留空間（Marketed OP）為0%的時候，其實這時的內(nèi)部仍然有7%的本征預留空間。

2. 那預留空間OP有什么好處？

預留空間犧牲了用戶數(shù)據(jù)空間，那TA要是再沒有什么好處，用戶就真的要崩潰咯。其實預留空間OP的好處有很多：

（1）提高寫入性能由于有預留空間的存在，寫入數(shù)據(jù)時并不需要經(jīng)常做垃圾回收，加快了寫入速度。

（2）降低寫放大（WA, Write Amplification)。寫放大WA這個名詞最早是Intel和SiliconSystems在2008年提出。寫放大的計算方法：WA=最終寫入閃存的數(shù)據(jù)量/Host寫入的數(shù)據(jù)量舉個簡單的例子：當Host要寫入4KB數(shù)據(jù)時，最壞的狀況就是一個數(shù)據(jù)塊中沒有可用空間，但是呢，這個數(shù)據(jù)塊中有一些無效數(shù)據(jù)內(nèi)容能夠被擦除，這時主控的做法就是，把這個數(shù)據(jù)塊中全部的數(shù)據(jù)搬到緩存，然后擦除這個塊，在緩存里update整個數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容，更新完成后，把最新的數(shù)據(jù)搬回數(shù)據(jù)塊，整個操作造成的寫放大: Host只需寫4K數(shù)據(jù)，卻帶來了整個數(shù)據(jù)塊（假設(shè)1024KB）的寫操作，寫放大就等于1024/4=256倍。

（3）增加閃存使用壽命減少數(shù)據(jù)的搬遷，就是減少NAND閃存的讀寫次數(shù)，增加使用壽命。

（4）數(shù)據(jù)保護主要提供ECC之外的數(shù)據(jù)保護，比如R.A.I.S.E.(Redundant Array of Independent Silicon Elements)。