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1 # Addiction40
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2 # 儲存隨筆
擦寫次數如何算?
要了解SSD固態硬碟的壽命,需要先了解一下SSD固態硬碟中的儲存介質NAND快閃記憶體。NAND快閃記憶體原理上是一個CMOS管,有兩個柵極,一個是控制柵極(Control Gate), 一個是浮柵(Floating Gate). 浮柵的作用就是儲存電荷,而浮柵與溝道之間的氧化層(Oxide Layer)的好壞決定著浮柵儲存電荷的可靠性,也就是NAND快閃記憶體的壽命。
在NAND快閃記憶體中,P/E Cycle,也稱為擦除次數,是判斷NAND快閃記憶體壽命的關鍵引數。隨著P/E Cycle的增加,浮柵與溝道之間的氧化層被磨損的越來越嚴重,導致浮柵中電子的控制越來越艱難,最終結果就是,NAND的壽命走到了盡頭。每顆NAND快閃記憶體,不管MLC或者TLC,在出廠的那刻,壽命就固定了,所以,減少PE cycle,是延長SSD固態硬碟壽命的主要方式。
Host擦除次數與NAND擦除次數的區別當我們從電腦上(也就是Host端)往SSD固態硬碟中寫入一些資料,然後再擦除,這部分只能算是Host端的擦除次數,並不是SSD儲存介質NAND快閃記憶體真正的擦除次數。在這裡有一個關鍵的引數,叫做寫放大(WA, Write Amplification). WA=NAND快閃記憶體寫入資料量/Host寫入資料量。
當我們順序寫入資料時,NAND快閃記憶體端與Host端寫入的資料量基本一致,這是寫入放大WA=1.
當我們隨機寫入資料時,NAND快閃記憶體端與Host端寫入的資料量就會產生差異,因為這個過程中涉及到了垃圾回收(Garbage Clean).
比如,我們寫入在上圖的Block X寫入4頁資料A,B,C,D, 之後我們寫入新的資料E,F,G,H以及A,B,C,D的更新資料A",B",C,D".這樣的話,原來的A,B,C,D已經是無效資料。由於NAND快閃記憶體只能以塊為單位進行擦除。之後,SSD啟動垃圾回收GC,這樣的話就需要把E,F,G,H,A",B",C,D"這8個數據搬到新的Block Y, 然後把Block X擦除。所以,當我們從Host端寫入一個檔案時,NAND快閃記憶體增加的寫入次數可能會比Host端看到的多。
1. SSD的最佳化技術. 現在的SSD中,SSD主控廠商和SSD協議都努力優化了SSD的壽命問題。比如主控廠商對GC的最佳化,NVMe協議中Multi Stream等功能,都儘可能的減少對NAND快閃記憶體的寫入次數,延長SSD的壽命。
2. SSD質保值得信賴。在SSD的產品資訊中,我們經常會看到兩個引數: 質保年限和終生寫入量TBW. 質保年限,很好理解,就是SSD廠商對SSD品質保證期,目前市場上質保年限一般都是3~5年。終生寫入量TBW,是允許SSD固態硬碟在整個壽命週期內寫入的資料總量。
不過,需要強調一點的是,SSD廠商的承諾中,質保年限和終生寫入量TBW並不是並列的關係,如下圖。
二者之間是"或"的關係,意思是,只要滿足其中一個條件,那麼,這個SSD的保質期就過了。
(1) 假設從購買SSD開始,時間到了3年,但是呢,我們對SSD資料寫入量很少,即使只有10GB,那麼,對不起,保質期過了;(2) 假設從購買SSD開始,時間才不到1個月,但是呢,我們對SSD寫入的資料量就超過了400TB,那麼,還是對不起,保質期過了。不過,對我們普通使用者來說,對SSD的寫入量一般不會很大,如果對SSD保護的好,用個5年以上,應該不成問題。所以,對於SSD壽命的這個問題,不必過濾,放心使用就好。
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3 # 超能網
問題一的話開虛擬記憶體確實會怎大硬碟的寫入量,這對SSD還是HDD來說都是一樣的,然而傷硬碟這事情其實沒你想象中那麼嚴重,你知道第二個問題的答案的話就會發現完全沒所謂了。
快閃記憶體有寫入次數限制和它的結構和工作原理有關,需要寫入資料時快閃記憶體需要恢復預設電位,而個操作進行加電,而加電瞬間會產生強大的電場,強大的電場會破壞隧道氧化層的原子結合,也就是說每次寫入操作都會損壞隧道氧化層,這就是快閃記憶體為什麼會有寫入次數限制。
不同型別的快閃記憶體有不一樣的壽命,比如SLC的P/E是100000次,MLC是3000次,TLC為1000次,當然了這三類閃還會在細分下去,上面的數字只是個大概值,同類的快閃記憶體壽命差距也是很大的,這裡就不細說了。
你的第二個問題SSD壽命怎麼算,其實對於一個SSD來說一次P/E需要寫入整個SSD RAM容量(不是可用容量)這麼大的資料才算一次P/E週期,也就是說128GB/120GB的SSD要往裡面寫入128GB的資料才算是一次P/E週期,如果這個SSD用的是3000 P/E的MLC快閃記憶體的話,你得往裡面寫入375TB的東西這SSD才會掛掉,當然了實際上還會有磨損平衡演算法和寫入放大這些東西要考慮,不過解析起來太複雜了這裡就算了。
而且實際上SSD的壽命比你想象中長得多,德國Heise網站做過一次SSD使用壽命測試,三星750 EVO 250GB這種廉價TLC SSD寫入量可達1.2PB,而850 PRO 256GB這種高階SSD更是可達到9.1PB,SSD的實際使用壽命都是大大超過官方標稱值的,實際使用時你10年能寫入100TB的資料都很厲害了。
所以根本不用擔心他會因為P/E次數耗盡而掛掉,直接把虛擬記憶體做到SSD上面吧,會比HDD強很多的。
1:聽說用固態硬碟當系統盤,開啟虛擬記憶體時很傷固態硬碟,我主要把Windows 7系統和軟體安裝在SSD裡面。把虛擬記憶體轉移到機械硬碟上是否可以延長SSD使用壽命?(硬碟有價,資料無價,還真怕它無緣無故掛了……)2:SSD壽命是怎麼算的?據說讀寫壽命無限,但是寫入壽命怎麼算?MLC壽命是寫入1萬次,它這1萬次是怎麼算的?是往固態硬盤裡貼上一個檔案算一次還是貼上完再刪除掉算一次?
回覆列表
虛擬記憶體設在ssd上不會很傷的,假如你的ssd是120g的,快閃記憶體顆粒壽命是一萬pe,那就是說可以寫入120✖️10k GB,到時快閃記憶體沒掛,主控都先掛了,每天寫入200m,可以用好久了。
ssd不要用碎片整理,會增加寫入量。