谁说TLC寿命不够用？聊聊SSD寿命那些事

不知是哪来的误导，导致很多人都认为ssd不能多写入东西，不然很容易寿命耗尽。我们来聊聊SSD寿命的那些事.....

关于SSD写入放大

写入在SSD中的数据是不可以直接更新的，只能通过扇区覆盖重写，在覆盖重写之前需要先擦除，而且擦除操作又是不能在扇区上做的，只能在磁盘的块上来完成，擦除块之前需要将原有的还有效的数据先读出，然后在与新来的数据一起写入，这些重复的操作不单会增加写入的数据量 ，还会减少闪存的寿命，更吃光闪存的可用带宽而间接影响随机写入性能。

举个最简单的例子：当要写入一个4KB的数据时，最坏的情况是一个块里已经没有干净空间了，但有无效的数据可以擦除，所以主控就把所有的数据读到缓存，擦除块，缓存里 更新整个块的数据，再把新数据写回去，这个操作带来的写入放大就是: 实际写4K的数据，造成了整个块（共512KB）的写入操作，那就是放大了128倍。同时还带来了原本只需要简单一步写入4KB的操作变成：闪存读取(512KB)→缓存改（4KB）→闪存擦除（512KB）→闪存写入（512KB），共四步操作，造成延迟大大增加，速度变慢。SSD的具体操作步骤如下：

按照主控芯片聊聊各类SSD的寿命

• SandForce：sf主控是压缩主控，会压缩磁盘上可压缩可数据，作为op空间。比如，举个简单的例子，假如你要存了一部10MB大小的小说，当你存进去的时候，主控制器会压缩数据，假设压缩了5MB，那么硬盘里将有5MB空间空出来了，当然，显示在你电脑上的还是10MB。那么剩下5MB就会作为op空间，以减少写入放大。写入放大少了，实际写入闪存的量就会降低，闪存寿命较长。然而，也有坏处，假如你写入的数据是类似高清电影之类的不可压缩数据，那么写入放大将会大于1，而且整体速度明显小于非压缩主控。

  
  

  
  

• Marvell：马牌主控多为主流SSD所采用，像是浦科特M6S、美光MX200、闪迪X110之类，该主控无压缩特性，写入多少就是多少，不能压缩数据来作为op空间。故此类主控写入放大会比sandforce大，一般会大于1。该方案的好处就是写入无需经过压缩处理，速度会比较快。坏处就是相对于sandforce的SSD，nand写入量会更多。

  
  

  
  

• Samsung，Jmicro：此类主控因无压缩特性，在写入放大方面会和marvell的主控类似。

讲完了各类主控的特点，我们再来说说闪存芯片的寿命

首先必须澄清一点，闪存制程越小寿命越低，所以50nm制程（已停产）寿命是远大于目前的19nm制程的。PS：目前最小制程已达到15nm。

众所周知，目前消费级常用作闪存芯片从好到坏分为SLC，MLC，TLC。

SLC
写入寿命最长，速度最快，据估测大概有100000次擦写寿命，接近于无限。但是由于成本过高，现逐渐远离SSD市场。

MLC
写入寿命中等，视制程不同大约有，3000—10000次擦写寿命，为主流SSD所采用。

TLC
寿命只有不到500—1000次，目前采用有三星840、840EVO、850EVO、闪迪 Ultra II 、闪迪X300，还有最近上市的 OCZ Trion等产品。

计算（以TLC为例）

寿命的基础与硬盘的大小有关。例如128G，写入128G就叫1个PE。现在市场上的TLC，以最低次数500次计算

128X500=64000GB=64T

在一般家用情况下，按照平均每天写入30G的写入量计算（其实家庭正常使用一天也用不了几个G，我用了3年固态总写入才7T）

64000÷30÷365=5.8年

除去写入放大等因素，这个硬盘起码要4年才可以写完。4年固态早白菜价了，机械估计退出历史舞台了.....

结论：

依据目前SSD损坏的案例，基本都是主控制器固件损坏，抑或是固件设计不合理，而因为闪存芯片寿命问题损坏的非常少，根本无需担心寿命问题。