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SSD和HDD的使用寿命

2017年5月17日 / 1,284次阅读
存储技术

如果按照读写次数来说,排除因振动等造成的影响,机械硬盘寿命比较长,且机械硬盘(HDD,Hard Disk Drive)不会因存储内容过多剩余空间少而导致寿命缩短。这是因为固态硬盘(SSD)的闪存芯片是有写入寿命的。

当有新的数据写入时需要替换旧的数据时,SSD主控制器将把新的数据写入到另外的空白的闪存空间上(标记为擦除状态)然后更新逻辑LBA地址来指向到新的物理地址。而旧的地址内容就变成了无效的数据,但是要在上面再次写入的话,就需要首先擦除掉这个无效数据。

闪存有编程的次数限制,即有写入次数寿命。

由于闪存数据不能覆盖,写前必须擦。这样每次的写入与擦除就叫做1个P/E周期(program/erase cycles),通常MLC一般的写入寿命是5000~10000次,而SLC是10万次左右。

正因如此,闪存是将所有可用空间P/E一遍后进行下一个周期的P/E,因此如果剩余的可用空间越小,擦除写入次数使用越快,当达到寿命时,固态硬盘的寿命也就到了。

所以可以看过固态硬盘容量越大,寿命越长,平时使用时所余空间越大,寿命也越长。而机械硬盘只要不出现物理坏道,理论寿命是比固态硬盘长的。

在基于闪存的固态硬盘中,存储单元分为两类:SLC(Single Layer Cell,单层单元)和MLC(Multi-Level Cell,多层单元)。

SLC成本高、容量小、但读写速度快,可靠性高,擦写次数可高达100000次,比MLC高10倍。

而MLC虽容量大、成本低,但其性能大幅落后于SLC。为了保证MLC的寿命,控制芯片还要有智能磨损平衡技术算法,使每个存储单元的写入次数可以平均分摊,以达到100万小时的平均无故障时间。因此固态硬盘有许多SMART参数是机械硬盘所没有的,如存储单元的擦写次数、备用块统计等等,这些新增项大都由厂家自定义,有些尚无详细的解释,有些解释也未必准确。

本文链接:https://www.maixj.net/ict/hdd-shouming-15344

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留言区

《SSD和HDD的使用寿命》有3条留言

  • 麦新杰

    为什么没有机械结构的SSD还是出现寿命问题?因为按照工作原理,闪存单元每次写入或擦除的施加电压过程都会导致绝缘体硅氧化物的物理损耗。这东西本来就只有区区10纳米的厚度,每进行一次电子穿越就会变薄一些。 []

    • 麦新杰

      因此,制程越小,寿命越低,现在3D Nand Flash工艺,可以使用大制程旧工艺来制造,反而让Flash的寿命得到提升! []

  • 价格差别还是太大,其实,硬盘转动的吱吱声,很容易催眠的。。。 []


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