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固态硬盘能用多久? 固态盘到寿命是如何计算的

来源:未知 作者:雨晨 人气: 发布时间:2019-05-14
摘要:了解固态硬盘的寿命计算的原理,就有必要提一下固态硬盘中的存储介质NAND闪存,因为固态硬盘的寿命很大程度上取决于NAND闪存的寿命。NAND闪存的结构如下图,NAND闪存本质上是一个特

    要了解固态硬盘的寿命计算的原理,就有必要提一下固态硬盘中的存储介质NAND闪存,因为固态硬盘的寿命很大程度上取决于NAND闪存的寿命。NAND闪存的结构如下图,NAND闪存本质上是一个特殊的MOS晶体管,只是比一般的MOS晶体管多了个栅极,叫做浮栅,用来存储电荷。

固态硬盘能用多久? 固态盘到寿命是如何计算的

当我们对固态硬盘进行写入数据时,也就是对NAND闪存进行写入(Program)操作,实现写入的原理就是利用量子力学的隧穿效应,让电荷通过隧道穿越绝缘氧化层,最终进入浮栅。

当我们对固态硬盘进行擦除数据时,也就是对NAND闪存进行擦除(Erase)操作,实现擦除的原理就是同样是利用量子力学的隧穿效应,让存储在浮栅的电荷通过隧道穿越绝缘氧化层进入到沟道之中。

固态硬盘能用多久? 固态盘到寿命是如何计算的

上面介绍的写入(Program)和擦除(Erase)过程,都提到电荷要穿越绝缘氧化层。如果进行大量写入和擦除操作,就会对绝缘氧化层造成不可逆的伤害。随着P/E cycle(写入/擦除循环次数)的不断增加,绝缘氧化层的厚度就会越来越薄,出现越来越多的缺陷。这些绝缘氧化层的缺陷,会导致存储在浮栅中的电荷逃逸,结果就是我们存储的数据丢失。可怕吗?实在是太可怕了,对于辛苦保持的数据被丢失,小编表示绝对不可接受!

P/E Cycle就是一个判断NAND闪存寿命的关键参数。固态硬盘完全擦写一次叫做1次P/E,因此固态硬盘的寿命就以P/E作单位。34nm的闪存芯片寿命约是5000次 P/E,

NAND闪存主要分为SLC, MLC, TLC。其中,SLC NAND的PE cyle最大,TLC NAND的PE Cylce最小。固态硬盘的寿命,是由闪存类型和写入量决定的。

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1、一般的MLC固态硬盘,最广泛了,与入量是3000次P/E,也就是累计写满3000次。假设一只128G的固态硬盘,每天平均写入40G(一般的家庭用户不可能做到),那也能使用20年以上。

2、TLC的寿命,是MLC的一半或三分之一。也就是上述寿命缩短三倍。

3、SLC的寿命,是10000次p/e,是MLC的三倍以上。

固态硬盘的寿命有多长?

第一部分我们了解了固态硬盘寿命的本质。不过,我们平时选购固态硬盘的时候,一般不会出现P/E cycle这个参数,甚至都不会告诉你是哪种类型的NAND闪存(SLC,MLC, TLC)。

我们选购固态硬盘是看到的有关寿命的参数一般只有两个: 终身写入量TBW和质保年限. 如下图,是某款固态硬盘的有关寿命的参数宣传。

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那么问题来了,终身写入量TBW又是什么呢?TBW=Terabytes Written,代表的含义就是在固态硬盘挂掉之前允许写入的数据总量。比如上图中,终身写入量=72TBW,也就代表了,当固态硬盘总的写入数据达到72TB之后,这个固态硬盘的基本就玩完了。

另外,固态硬盘的使用寿命跟P/E Cycle之间还有一个计算公式,如下。只要记住,固态硬盘的使用寿命跟P/E cycle成正比就好了。

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固态硬盘的寿命问题需要担心吗?

既然,固态硬盘存在一个寿命的问题,那么,对于我们普通用户来说,是否需要担心SSD寿命的问题呢?小编认为,大可不必担心,为什么这么说呢?

固态硬盘能用多久? 固态盘到寿命是如何计算的

首先,现在对于固态硬盘的寿命问题,固态硬盘厂商以及固态硬盘供应商也非常重视,并提出了很多的优化方案。比如,主控对垃圾回收机制的优化,数据写入的优先级等等,目的都是为了最大限度的降低写放大,减少对NAND闪存的写入/擦除次数,保证固态硬盘的寿命。

其次,固态硬盘厂商对寿命的承诺一般是3到5年。对于我们普通用户来说,由于我们平时对固态硬盘并不会集中进行大量的数据写入,保护好的话,一块固态硬盘用5年以上应该不成问题。

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