我們還需要刻意關注固態硬碟的使用壽命嗎?

固態硬碟在原理構造上基本上和我們應用普通機械硬碟有很多相似的地方,比如模擬扇區、模擬磁軌等。但固態硬碟同機械硬碟原理區別很大,固態硬碟是用NAND Flash來儲存資料。NAND Flash在物理結構上是由一個一個的“塊”組成。每個塊都有一定的擦除壽命(P/E),當擦除壽命達到時,這個塊就會損壞了。

我們還需要刻意關注固態硬碟的使用壽命嗎?

在固態硬碟內部,最核心的部分就算控制器了,它是整個固態硬碟的核心,裡面包括很多構架,比如讀寫演算法、介面定義等。主要影響壽命的就是讀寫次數,在固態硬碟的演算法定義中,所有區塊修改一次才算一次真正讀寫。

我們還需要刻意關注固態硬碟的使用壽命嗎?

根據NAND Flash的型別不同,擦除壽命P/E也不相同,目前存在的NAND Flash分為SLC、MLC、TLC、QLC四種類型。四種類型的快閃記憶體P/E分別為SLC大約5000~10000次,MLC 大約1000~3000次,TLC大約500~1000次,QLC的理論PE次數只有150次左右。這是因為每單元儲存資料越多,單位面積容量就越高,但同時導致不同電壓狀態越多,越難控制,所以導致顆粒穩定性越差,壽命低。

我們還需要刻意關注固態硬碟的使用壽命嗎?

固態硬碟一路從SLC發展到QLC,價格大幅下降的同時,效能和可擦寫次數也同時迅速劣化。QLC能夠提供8倍於SLC的儲存密度,使得其成本大幅下降。但更復雜的電壓控制也帶來副作用,那就是顯著的效能及壽命下降。儘管QLC的可擦寫壽命低得可憐,廠商卻從中嗅到了更大的商機,由於QLC超高的儲存密度,完全可以把最終產品的容量做大,以此來降低總擦寫次數的損耗。

我們還需要刻意關注固態硬碟的使用壽命嗎?

QLC的效能與MLC甚至TLC相差甚遠,但作為倉庫盤而言則非常勝任,由於全固態儲存對抗時間老化的能力遠高於機械硬碟,並且前者的隨機故障率遠低於後者,因而資料安全性實際更高,這和很多人的固有看法不同。唯一需要注意的是,隨著存放時間變長,固態硬碟中用來表示資料的電子會逐漸流失,因此,確保固態硬碟經常通電是有必要的。

我們還需要刻意關注固態硬碟的使用壽命嗎?

P/E壽命的公式是擦寫次數*容量/每天擦寫量/365,假設1個512G的QLC顆粒固態硬碟,按照每天擦寫50G,也就是它的壽命=150*512/50/365,可以算出也可以使用超過4年,還有這個最大寫入次數也是理論上的,超出不一定就100%壞了,關鍵電腦不可能每天開啟,另外我們一般使用加上寫入放大的量每天寫入的資料也不會達到50G。

我們還需要刻意關注固態硬碟的使用壽命嗎?

所以與其擔心寫入量的問題會影響固態硬碟壽命,不如擔心一下固態硬碟壽命的真正殺手——過熱和突然斷電。因為固態硬碟是用電訊號擦除寫入資料,所以突然斷電對固態硬碟來說非常嚴重的事情,頻繁的突然斷電可能會導致資料丟失,包括已寫入儲存的資料!這和機械硬碟是有本質區別的。所謂突然斷電,比如說停電、硬關機這類都屬於斷電範疇。

我們還需要刻意關注固態硬碟的使用壽命嗎?

另一個壽命殺手就是過熱了,固態硬碟其實耐熱能力不如機械硬碟,過熱會極大縮短固態硬碟中快閃記憶體顆粒的壽命,這是因為電子晶片會因為過熱產生一種叫做電子遷移的現象,說白一點就是加速老化,從物理結構上造成不可逆的壽命損傷,如果長時間高強度使用固態硬碟,再加上散熱工作不到位,就很容易造成固態硬碟過熱。

我們還需要刻意關注固態硬碟的使用壽命嗎?

雖說目前QLC 快閃記憶體在速度、壽命、穩定性等方面可能會比TLC差,但是更便宜的成本、更大容量的優勢是無法忽視的。隨著技術的不斷髮展和成熟,QLC就像當年TLC一樣從不被接納到廣泛認可也是早晚的事情,其實不管是TLC還是QLC,只要價格夠便宜,容量夠大,速度夠快,壽命有保障,總會獲得消費者的喜歡,贏得屬於自己的市場份額。

相關文章