首先你要明白存储卡的基本构成,它的核心其实就是蚀刻在硅片上的那些极微小的存储电路单元。每一个这样的单元负责存储1位数据,也就是1或者0,而8个这样的单元组合起来才构成1个字节。按照计算机的二进制换算,1G的容量等于1024的3次方个字节。虽然单个单元看起来微不足道,但它们毕竟是要物理存在的,必须占用一定的物理空间,所以TF卡的容量和它的物理体积有着直接的关系,体积就摆在那里,如果工艺不改进,比如不使用更小的纳米级工艺,或者不改变存储原理,想要做出容量特别大的TF卡在实际制造上是非常困难的。
为什么内存卡显示的容量会突然减少1个多G?
这种做法不仅仅局限于存储卡,其实电池、电脑的CPU以及其他电路上的芯片,在生产时都是遵循类似的逻辑。生产过程中,大家对于元件的数量和容量只是大概估算,然后根据最终的出厂检验结果,把合格的或者勉强合格的元件进行分类,贴上不同的规格标签后出售。这就是为什么你明明买的是大容量卡,却发现实际可用容量或者标称容量出现偏差的原因,因为这里面涉及到好块筛选和容错处理的机制。
具体的生产过程是这样的:假设一个生产模块的容量是1M(实际上单个模块容量要小得多),那么生产一张标称1G的卡,厂家通常会先做出大概1100个这样的模块。之后会进行检测,把其中有缺陷的坏块屏蔽掉,只保留完好的好块。只要凑够1024个(或者1000个)好块,就可以判定这张卡为1G并上市销售了。如果一张卡原本设计是2G的,但因为制造过程中坏块太多,最后能用的好块只够组成1G的容量,厂家也会屏蔽掉坏块,将剩余的好块组合后,仍然标记为1G进行出售。
除了物理体积的限制,还有一个重要的因素是电路干扰。如果存储单元排列得过于密集,电路内部的安排就会变得极其复杂,相邻的电路之间很容易产生互相干扰的情况,这会影响数据的稳定性和读取速度。另外,存储芯片内部的这些电路单元在生产时可以看作是分批制作出来的,多做一个或少做一个,最终的总容量自然就会产生差异。所以,容量的确切数值并不是像理论计算那样精确不变的,而是受到生产工艺和排列密度的影响。