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一塊固態硬碟到底能用多久?

  長期以來大眾對於硬碟的壽命有著很多的誤解和迷惑。機械硬碟時代,很多人將MTBF平均無故障時間當成可靠性標準。100萬小時換算過來大約相當於114年,顯然自1973年問世以來,還沒有哪一塊硬碟長到100歲。

  MTBF到底講的什麽?

  MTBF意為Mean Time Between Failure平均故障間隔時間,是一種衡量產品可靠性的方法。100萬小時無故障時間實際表達的是年故障率0.87%/年,或者說一年內平均1000個產品預計會有8.7個出現故障。由於不是大規模購買使用,對於家用一塊固態硬碟而言,壞與不壞依然是0或1的非此即彼的關係,MTBF並沒有太大參考意義。

  固態硬碟為什麽有老去的一天?

  閃存的存儲單元像水桶儲水一樣保存電子,來表達和記錄數據。反覆的擦除和寫入會逐漸對閃存單元形成不可逆轉的磨損。這一工作原理決定了閃存會限制固態硬碟的壽命。下圖為閃存磨損造成的傷害,包括電子陷入隧道氧化層無法動彈、隧道氧化層漏電影響數據保持期等。

  就連房子這樣的不動產都有70年產權限制,更何況作為電子產品的固態硬碟呢?況且,固態硬碟遠比很多人想象中更堅強、更耐用,尤其是閃存原廠的固態硬碟產品更是如此。

  固態硬碟其實會比機械硬碟更耐用

  就像很多人認為機械硬碟磁性記錄材質不會磨損一樣,不少朋友對固態硬碟的寫入量指標也存在一些誤解。下圖為東芝RC100 NVMe固態硬碟的性能與耐久度指標。固態硬碟的讀取幾乎不會對閃存產生損耗,所以耐久度是以寫入量作為指標的。

  以東芝最新的SAS接口企業級機械硬碟MG07SCA為例,它的額定年負荷量為550TB,其中包括了讀取和寫入。相對來說它的耐用度標準還是比普通家用固態硬碟要高一些的。

  而對於普通的家用固態硬碟而言,2年保修、年工作負載限制55TB的可靠性標注甚至已經不如同級別的固態硬碟。

  家用電腦普遍讀取大過寫入量,而讀取隻影響機械硬碟而不影響固態硬碟壽命,從這個角度來看,固態硬碟比機械硬碟更耐用。

  除了閃存還有誰影響固態硬碟壽命?

  下圖是經典的浴盆曲線,代表了大多數產品在全壽命周期內發生故障的概率,固態硬碟當然也不例外。

  系統兼容性原因、初期韌體缺陷是造成初期故障率高的主要原因。

  SSD大廠都會在產品設計階段通過大量的驗證來減少這些故障發生的可能。同時,完善的韌體更新維護服務也能在第一時間解決非致命性的問題。下圖為東芝SSD Utility工具箱軟體的韌體更新界面。

  在度過磨合期之後,固態硬碟發生故障的概率會下降很多,進入平淡的偶然失效期。直到末期隨著閃存壽命的逐漸耗盡,閃存錯誤率提升直至超過主控糾錯能力,最終導致固態硬碟損壞。

  通常來說,在固態硬碟徹底壞掉之前,依然有機會進入到保護模式,以寫保護的狀態保全存儲在盤內的數據完整,從而讓用戶有機會進行最後的備份。下圖所示為東芝TR200的SMART資訊,ID 167為SSD Protect Mode,正常原始值為零,可以讀取和寫入,當閃存壽命臨近耗盡時數值變為1,只允許讀取禁止寫入。

  一塊固態硬碟能用多久?對於選擇原廠固態硬碟的玩家而言通常是不需要考慮的問題。如果你真的對壽命預期感興趣,可以在正常使用的情況下通過CrystalDiskInfo軟體關注下每天硬碟寫入增加量,再與固態硬碟的建議每日寫入量做一對比,很多人得到的結果都在五六年以上,大容量型號甚至會高達10年預期。

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