1比特等于多少g,1比特是多少

  

  网上有一个段子,讲的是如何智取菜市场缺斤短两的商贩:把手中的iPhone XS Max扔在电子秤上,它显示的是280克,而iPhone XS Max的实际重量应该是208克:秤被篡改了。   

  

     

  

  这一段漏洞很多,但网友的评论更是亮瞎了眼:你手机里装的小电影不就是画质吗?一克等于一克。虽然是个笑话,但是有认真的网友认为数据是有分量的。那么问题来了,装满数据的硬盘会比空的硬盘重吗?   

  

     

  

  和电脑固态硬盘一样,用来记录数据的元件都是源自东芝在1987年发明的NAND闪存。下图是东芝NAND闪存,出来的比较早,容量只有4MB。闪存的出现极大地改变了电子产品的存储形式。   

  

     

  

  电脑和手机用二进制(0和1)来表示数据。是靠磁极的变化来表示0和1的机械硬盘,所以无论记录多少数据,它的重量都不会变。   

  

     

  

  手机和固态硬盘通过闪存单元中锁定的电子来记录数据。电子数决定了信号电压,信号电压又决定了要表达的0或1数据。根据闪存的类型,可以分为SLC(每单元1位)、MLC(每单元2位)和TLC(每单元3位)。   

  

     

  

  下图是2D平板闪存中存储电子的浮栅结构示意图。电子可以在浮栅结构中自由移动,闪存防止浮栅中的电子通过浮栅层下的隧道氧化层流失。   

  

     

  

  闪存有一个特点:在写入程序之前必须被擦除。擦除过程如下图所示,就是将FT浮栅中的电子‘抽’出来并放电,这样会减少闪存单元中的电子数量。   

  

     

  

  写入过程将电子“吸入”到FT浮栅中,这将增加闪存单元中的电子数量。写入和擦除的过程应用于隧道效应,电子在电压的作用下穿过隧道氧化物,进入或离开浮栅。   

  

     

  

  存储的数据量将与电子数有关。虽然电子很小,用显微镜看不见,但它仍然有重量。   

  

     

  

  东芝在3D工艺中改进了NAND闪存的结构,用电荷陷阱层取代了浮栅层,进一步增强了闪存单元的数据存储能力,使3D闪存更加耐用。   

  

     

  

  无论是2D平板闪存还是新时代的3D堆叠闪存,写入数据后的电子数总是比空的时候多。所以文章开头的笑话其实还是有一定道理的。存储数据确实会让你的手机/SSD更重。而电子的质量太小(9.1095610-31kg),闪存写入数据后的增重很难测量。   

  

     

  

  另外,数据在电脑和闪存中是用二进制表示的,但实际情况表明,0和1的比例是随机化的,存储128GB数据给闪存增加的重量可能不会超过64GB。   

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