固态硬盘寿命有多长 固态硬盘寿命介绍


    如今,市面上消费级SSD基本上都是采用TLC闪存,经过几年技术发展,TLC闪存越来越成熟,正逐渐取代MLC成为主流,但它的取代者QLC悄然来袭,QLC闪存真的适合用在SSD上吗?固态硬盘寿命有多长 呢?下面我们就来聊一聊QLC闪存,以及大家担心的固态硬盘写入寿命的问题。
    

    
    

    一、闪存的类型
    闪存芯片中,除了我们耳熟能祥的SLC、MLC、TLC以外,还有一种叫QLC闪存芯片。
    

    
    

    SLC = Single-Level Cell ,即1bit/cell,其结构简单但是执行效率高,最大的特点就是速度快,寿命长,价格超贵(约MLC 3倍以上的价格),约10万次擦写寿命。
    

    
    

    MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,其有00,01,10,11四个充电值。因此,要比SLC需要更多的访问时间。其最大特点就是速度中等,寿命中等,价格比SLC便宜,约3000---10000次擦写寿命。
    TLC = Trinary-Level Cell,即3bit/cell,每个单元可以存放比MLC多1/2的数据,共八个充电值,111、110、101、011、010、001、000。最大特点就是速度慢寿命短,约500-1000次擦写寿命,但价格是三者最低的。
    QLC = Quad-Level Cell,我们知道,TLC闪存是每个Cell单元存储3位电荷,有8种状态,QLC闪存则是存储4位电荷,有16种状态。这意味着QLC闪存单位存储密度更大,是TLC的2倍,单颗芯片可达到256GB甚至512GB。但是,也因如此,QLC闪存的电压更难控制,写入速度更低,可靠、稳定性及寿命比TLC更差。
    二、固态硬盘怎么存储?
    同机械硬盘原理区别很大,固态硬盘是用NAND Flash来存储数据。NAND Flash在物理结构上是由一个一个的“块”组成。每个块都有一定的擦除寿命(P/E),当擦除寿命达到时,这个块就会损坏了。不知道大家注意没有,现在的固态硬盘和机械硬盘不同,容量都是120GB、240GB、480GB、960GB,而不是我们通常理解的128GB、256GB、512GB、960GB。近似规格的容量,其实都是用来校验数据和备份冗余这些“块”的。
    

    
    

    理论上,TLC闪存是为了能够支持100TB级别的固态硬盘而设计出来的闪存结构(密度大),当然,这仅仅是理论支持而已,成本上依然不能让普通用户接受。所以存储密度更大的QLC出现,就是进一步加强固态硬盘容量的技术变革。小编预测QLC闪存的固态硬盘推出时,将是真正TB(960GB)级别固态硬盘走向普及的第一步(当然不要幻想和机械硬盘同量同价哦)。而且在超大容量面前,写入次数少的问题也可以依靠更多的冗余来弥补,更何况擦除寿命这个事儿,本身就没什么可担心的。
    

    
    

    三、固态硬盘能写多少?
    根据NAND Flash的类型不同,擦除寿命P/E也不相同,目前存在的NAND Flash分为SLC、MLC、TLC三种类型,加上即将出现的QLC一共是四种。三种类型的闪存P/E分别为SLC 5000~10000次,MLC 1000~3000次,TLC 500~1000次。QLC有多少呢?根据现在的说法,QLC结构的闪存P/E只有150次。150次那不是完全不能用吗?别担心,技术在进步,这只是初期的技术验证产物,后续肯定会改良。别忘了TLC刚刚上市的时候,P/E不过500次而已。
    

    
    

    在这里,小编还要给大家解除一个误区,很多人说写入次数太少了肯定寿命短,但是这个长短的概念可真不是单纯字面理解的1000次、3000次什么的。举个实际点的例子吧,小编的120GB固态硬盘是TLC的,按照1000次的P/E写入次数计算,这块硬盘的写入总量应该是120×1000=120000GB,如果是每天写满120GB,那么它的寿命理论是2.7年。是不是感觉很少呢?
    

    
    

    这就是问题所在,说说结果吧,从今年1月3日开始使用这块固态硬盘,目前为止接近半年时间(180天)总计写入量为2413GB,相当于平均每天只写入了13.4GB,距离理论每天写满120GB差了将近10倍,2.7年的所谓理论寿命是不是毫无意义了?
    

    
    

    
    

    四、固态硬盘寿命杀手究竟是谁?
    

    
    

    与其担心写入量的问题会影响固态硬盘寿命,不如担心一下固态硬盘寿命的真正杀手——过热和突然断电。因为固态硬盘是用电信号擦除写入数据,所以突然断电对固态硬盘来说非常严重的事情,频繁的突然断电可能会导致数据丢失,包括已写入保存的数据!这和机械硬盘是有本质区别的。所谓突然断电,比如说停电、硬关机这类都属于断电范畴。
    另一个寿命杀手就是过热了,固态硬盘其实耐热能力不如机械硬盘,过热会极大缩短固态硬盘中闪存颗粒的寿命,这是因为电子芯片会因为过热产生一种叫做电子迁移的现象,说白一点就是加速老化,从物理结构上造成不可逆的寿命损伤,如果长时间高强度使用固态硬盘,再加上散热工作不到位,就很容易造成固态硬盘过热,就小编的看法,这远比关心闪存颗粒的擦写次数更值得关注。
    QLC虽说速度、寿命、稳定性等方面比TLC差,但是更便宜的成本、更大容量的优势是无法忽视的。就像当年TLC从不被接纳到广泛认可,目前QLC闪存处于研发阶段,要想它能够运用到SSD上还需要一段时间,技术的进步,大家担心的固态硬盘寿命有多长的问题相信都会得到很好的解决的。