Waarom heeft mijn console minder opslagcapaciteit?

Het Geheugen van Game Consoles: Van PlayStation tot de Xbox

In de wereld van computers en game consoles is geheugen een essentieel onderdeel van de gebruikerservaring. Van het opslaan van games tot het snel laden van content, het geheugen bepaalt hoe snel en efficiënt je werk kan gaan. 💾

In dit artikel duiken we in de verschillende soorten geheugen die gebruikt worden in consoles zoals de PlayStation 3, PlayStation 4, PlayStation 5, Xbox 360, Xbox One en Xbox Series. We behandelen het verschil tussen HDD's, SSD's, en externe geheugenkaarten, en leggen uit waarom de grootte die fabrikanten adverteren vaak niet overeenkomt met de werkelijke beschikbare opslagruimte.

Dit is een university 🎓 artikel. Dat houd in dat wij erg uitgebreid stil gaan staan bij dit onderwerp. Hou je het liever simpel of wil je snel weten wat de de eindconclusie is? Scrol dan helemaal naar beneden tot je bij conclusie komt. 👇

Wat is data en wat is geheugen?

Geheugen is niet zomaar een abstract concept... het is de plek waar alle informatie die je gebruikt wordt opgeslagen. Maar hoe komt die informatie daar? En hoe leest je (spel)computer al die data? Wat is data nou precies en waarom praten mensen over 1'en en 0'en? Laten we een diepe duik nemen in de magie van computergeheugen en data opslag.

Wat Zijn 1'en en 0'en?

Het lijkt misschien wat abstract, maar een computer "denkt" in binaire code, een systeem dat alleen de getallen 1 en 0 gebruikt. Dit komt voort uit de natuur van digitale systemen: schakelaars die aan (1) of uit (0) kunnen zijn. Deze eenvoudige binaire cijfers zijn de bouwstenen van alle gegevens die je op je computer ziet. Ze vormen alles: van tekst en afbeeldingen tot muziek en video's.

Bijvoorbeeld, het binaire getal 00100100 is een reeks van 1'en en 0'en die een specifieke waarde vertegenwoordigen. Dit getal, wanneer het correct geïnterpreteerd wordt, kan bijvoorbeeld $ zijn in de ASCII code, het standaard systeem voor tekstcodering in computers. In de populaire animatieserie Futurama, is Bender’s appartementnummer 00100100, ofwel de binaire code die dus de "$" (dollar) teken vertegenwoordigt! 🤑

Hoe Gegevens op een HDD (Hard Disk Drive) Staan

Bij een HDD is het proces van opslaan en lezen van gegevens eigenlijk mechanisch. Een HDD bestaat uit roterende schijven (platters) en een leeskop die over de platters beweegt.

Opslag: De platters zijn bedekt met een magnetisch materiaal. Gegevens worden opgeslagen door de richting van de magnetische velden te veranderen. Bijvoorbeeld, het magnetiseren van een bepaalde locatie in de richting van “noord” kan een 1 betekenen, en “zuid” kan een 0 betekenen. Dit is dus de manier waarop de 1'en en 0'en op een HDD staan en dit gebeurt door fysieke verandering in het magnetisme op het schijfoppervlak.
Lezen: Wanneer je computer toegang nodig heeft tot een bepaalde hoeveelheid data, beweegt de leeskop snel over de draaiende platters en leest het magnetische patroon (de 1’en en 0’en) die het op dat moment tegenkomt. De leeskop interpreteert deze magnetische signalen en stuurt de binaire gegevens naar de computer zodat deze gebruikt kan worden.

HDD’s zijn relatief langzaam omdat de leeskop fysiek moet bewegen en de platters moeten draaien om bij de juiste data te komen.

Hoe Gegevens op een SSD (Solid State Drive) Staan

SSD's maken gebruik van NAND flashgeheugen, wat veel sneller is dan een HDD omdat het geen bewegende onderdelen heeft. Maar de manier waarop gegevens worden opgeslagen is behoorlijk fascinerend.

Opslag: In een SSD worden 1'en en 0'en opgeslagen in geheugencellen die bestaan uit transistoren. Elke cel kan een elektrische lading behouden. Als de cel geladen is, vertegenwoordigt dit een 1, en als de cel geen lading heeft, is dit een 0. Deze cellen worden georganiseerd in "blokken" en "pagina's," die samen het gegevensopslagmedium vormen.
Lezen: Wanneer je computer gegevens van een SSD leest, worden de elektronische signalen van de geladen en niet geladen cellen snel gedetecteerd en geïnterpreteerd. Dit proces gebeurt vrijwel onmiddellijk, zonder dat er bewegende delen aan te pas komen. Het maakt SSD's veel sneller dan HDD's, omdat er geen fysiek verplaatsen van de leeskop nodig is. De computer kan direct de gegevens uitlezen uit de cellen.

Hoe Gegevens op een SD (Secure Digital) Kaart Staan

Net als HDD's en SSD's worden SD kaarten gebruikt om digitale gegevens op te slaan, maar het is een veel compacter opslagmedium. SD kaarten worden vaak gebruikt in apparaten zoals smartphones, digitale camera's, handheld consoles (zoals de PSP en PS Vita) en zelfs sommige laptops. SD kaarten werken op een vergelijkbare manier als SSD's, omdat ze ook gebruik maken van flashgeheugen, maar er zijn enkele belangrijke verschillen in de manier waarop ze functioneren.

Opslag: Een SD kaart is uitgerust met NAND flashgeheugen. Gegevens worden opgeslagen in geheugencellen die geladen of niet geladen kunnen zijn, wat respectievelijk een 1 of een 0 betekent. Deze cellen worden georganiseerd in blokken en pagina’s, en afhankelijk van het type SD-kaart (zoals SD, SDHC of SDXC) kunnen ze variëren in opslagcapaciteit. Net als bij SSD’s kunnen SD kaarten gebruik maken van SLC (Single-Level Cell), die elke cel gebruikt om één bit op te slaan, of MLC (Multi-Level Cell), die meerdere bits per cel opslaat.

Lezen: Wanneer je apparaat toegang vraagt tot gegevens op een SD kaart, leest het snel de ladingen van de cellen. Omdat de SD kaart geen bewegende delen heeft, is dit proces snel en efficiënt, vergelijkbaar met SSD’s, maar in kleinere formaten. De computer of het apparaat decodeert de binaire gegevens (1’en en 0’en) en zet deze om in leesbare bestanden, zoals afbeeldingen, muziek of apps.

Hoe de Computer 1'en en 0'en Leest

Wat gebeurt er nu wanneer je computer de 1'en en 0'en leest? In eenvoudige termen komt het neer op een reeks digitale stappen.

Opslag en Lezen van Data: Gegevens worden opgeslagen in binaire vorm, maar de computer moet weten hoe die gegevens geïnterpreteerd moeten worden. Het interpreteert binaire gegevens door ze om te zetten naar waarden die wij begrijpen. Bijvoorbeeld, de binaire code 01000001 wordt omgezet naar de letter A (volgens de ASCII-code).
Verwerken: Als je bijvoorbeeld een game speelt of een bestand opent, zoekt de computer de binaire gegevens die dat bestand of die game representeren. Het decodeert deze 1'en en 0'en en maakt ze om naar wat jij als gebruiker ziet: tekst, beelden, geluiden, etc.

Bijvoorbeeld, in een video wordt elk frame een reeks van 1'en en 0'en die pixelinformatie bevatten. Wanneer je video afspeelt, leest de computer heel snel door de binaire gegevens en toont de afbeelding van elk frame op het scherm.

Waarom is 1TB dan niet 1.000GB?

Veel consumenten verwarren de opslagcapaciteit van een apparaat omdat fabrikanten gebruik maken van het decimale systeem om opslagcapaciteit aan te geven, terwijl computers binaire berekeningen gebruiken. Fabrikanten adverteren bijvoorbeeld met 1TB (1 terabyte = 1.000.000.000.000 bytes), terwijl het besturingssysteem en de hardware eigenlijk werken met het binaire systeem, waarbij 1TB gelijk is aan 1.099.511.627.776 bytes (1 tebibyte of TiB). Hierdoor zie je in de praktijk vaak minder beschikbare ruimte dan adverteerd, bijvoorbeeld 900GB in plaats van 1TB.

Dit verschil ontstaat omdat in het decimale systeem, de 1TB gelijk is aan 1.000.000.000.000 bytes, terwijl in het binaire systeem 1TB gelijk is aan 1.099.511.627.776 bytes. Dit verklaart waarom een PlayStation 4 met 1TB opslag eigenlijk maar ongeveer 900GB bruikbare ruimte biedt.

Kibibit en andere termen: Hoe meet je opslag in een binaire wereld?

In de wereld van geheugen en opslag wordt er vaak gesproken over termen zoals kilobit (Kb), megabit (Mb), gigabit (Gb), en terabit (Tb), maar het is belangrijk om te begrijpen dat deze termen vaak verwarrend kunnen zijn. Terwijl we in het dagelijks leven vaak het decimale systeem gebruiken, worden geheugen en opslag in computers gemeten in binair. Dit betekent dat de termen "kibi-" en "mebi-" gebruikt worden om deze verschillen aan te duiden:

Kibibit (KiB) en Kibibyte (KiB): Een kibibit is 1.024 bits, terwijl een kibibyte 1.024 bytes is.
Mebibit (MiB) en Mebibyte (MiB): Een mebibit is 1.048.576 bits, terwijl een mebibyte 1.048.576 bytes is.
Gibibit (GiB) en Gibibyte (GiB): Een gibibit is 1.073.741.824 bits, terwijl een gibibyte 1.073.741.824 bytes is.

Voor veel gebruikers lijkt dit misschien verwarrend, maar het is belangrijk om deze termen te kennen, omdat ze helpen bij het begrijpen van de daadwerkelijke opslagcapaciteit van een apparaat.

Voorbeeldberekening: Hoeveel is 500GB in werkelijkheid?

Stel je hebt een PlayStation 4 'Phat' met een adverterende opslagcapaciteit van 500GB. Laten we eens kijken hoeveel je werkelijke beschikbare ruimte is door rekening te houden met het verschil tussen het decimale systeem en het binaire systeem.

Zoals eerder uitgelegd, adverteren fabrikanten met de decimale maat, waarbij 1GB gelijk is aan 1.000.000.000 bytes. Maar computers gebruiken het binaire systeem, waarbij 1GB gelijk is aan 1.073.741.824 bytes (dat is 1 GiB).

Laten we nu de opslagcapaciteit van je PS4 omrekenen:

500GB in het decimale systeem = 500.000.000.000 bytes
Om dit om te rekenen naar het binaire systeem (GiB), delen we het aantal bytes door 1.073.741.824 bytes (de binaire maat voor 1 GiB):

500.000.000.000 bytes ÷ 1.073.741.824 bytes = 465,66 GiB

Nu komt de volgende factor: de systeemsoftware van de PS4 en eventuele voorgeïnstalleerde bestanden. De PS4 zelf heeft al een aantal bestanden die nodig zijn voor het besturingssysteem en de interface. Dit neemt extra opslagruimte in beslag.

Laten we aannemen dat het besturingssysteem en andere noodzakelijke bestanden ongeveer 50GB van de beschikbare ruimte in beslag nemen (dit is een schatting, het kan variëren afhankelijk van updates).

Na de omrekening naar GiB en het aftrekken van de systeemsoftware, heb je de werkelijke beschikbare ruimte voor games en apps:

465,66 GiB - 50GB = 415,66 GiB beschikbaar voor gebruik

Dus, hoewel je PlayStation 4 adverteert met 500GB, is de werkelijke beschikbare opslagruimte ongeveer 415,66 GiB.

Conclusie:

In dit artikel hebben we de verschillende opslagmedia van game consoles, zoals de PlayStation en Xbox, onderzocht. We hebben gezien hoe gegevens op verschillende soorten opslagmedia, zoals HDD's, SSD's, en SD kaarten, worden opgeslagen en gelezen. Door in te gaan op de basisprincipes van gegevensopslag in de binaire wereld, werd het duidelijk waarom een adverterende opslagcapaciteit, zoals 1TB, niet altijd overeenkomt met de werkelijke beschikbare ruimte voor de gebruiker.

De belangrijkste conclusie is dat geheugen een cruciale rol speelt in de prestaties van consoles. De keuze tussen een HDD en een SSD kan een aanzienlijke impact hebben op de laadsnelheden en het algehele gebruikerscomfort. SSD's bieden bijvoorbeeld veel snellere toegang tot gegevens dan HDD's, terwijl SD kaarten, hoewel compacter, een vergelijkbare snelheid bieden zonder bewegende delen.

Een ander belangrijk inzicht is het verschil tussen het decimale en binaire systeem, wat de reden is dat gebruikers vaak minder opslagruimte beschikbaar hebben dan ze hadden verwacht. Fabrikanten adverteren met een opslagcapaciteit in het decimale systeem (1TB = 1.000.000.000.000 bytes), terwijl het besturingssysteem de binaire maat gebruikt (1TB = 1.099.511.627.776 bytes), wat resulteert in een kleiner bruikbaar opslagvolume.

Kortom, de opslagcapaciteit van je console is niet alleen afhankelijk van de aangegeven grootte, maar ook van het type geheugen en de manier waarop dit geheugen wordt beheerd en weergegeven door het systeem. Het is belangrijk voor gebruikers om zich bewust te zijn van deze verschillen om een realistisch beeld te krijgen van hoeveel opslagruimte daadwerkelijk beschikbaar is voor games en apps.