如何計(jì)算出理想情況下SSD的最大壽命

消費(fèi)者選購SSD時總是會去研究他們的耐久度壽命如何，畢竟硬盤掛了真的很麻煩，里面的數(shù)據(jù)很大概率會全部丟失，然而針對單個硬盤而言，想預(yù)測它的壽命是不可能的，無論機(jī)械硬盤還是固態(tài)硬盤，他們都是一個薛定諤的定時炸彈，隨時都可能爆炸，可能性會隨時間的推移而增加，而你的幸運(yùn)值和電源的穩(wěn)定性會成為動態(tài)變量影響這個結(jié)果。

SSD的壽命等于閃存的壽命？

而對于一款產(chǎn)品這個群體而言，大致的平均壽命還是可以推測到的，說到SSD的壽命，首先大家會想到閃存的寫入次數(shù)限制，這和閃存的工作原理有關(guān)，以浮柵極型NAND閃存為例，閃存是通電與否代表計(jì)算機(jī)可識別的1、0狀態(tài)，加電瞬間會產(chǎn)生強(qiáng)大的電場（大于1000萬 vt/cm），這么強(qiáng)的電場會破壞隧道氧化層的原子結(jié)合，脫離的電子就會上升到浮柵極上以形成電位變化，斷電之后電子還會恢復(fù)正常位置，這樣反復(fù)的斷電-加壓就形成了不同的電位信號。

加電的過程等同于HDD硬盤的數(shù)據(jù)寫入操作，它被稱為“Program（編程）”，斷電的過程電位恢復(fù)，這相當(dāng)于HDD硬盤的擦除數(shù)據(jù)，這里成為“Erase（擦除）”，完整的一次P/E循環(huán)就是NAND的寫入循環(huán)，從這里也可以看出SSD要想寫入數(shù)據(jù)就需要恢復(fù)默認(rèn)電位，也就是以“擦除”為前提，這個特性決定了SSD的數(shù)據(jù)寫入方式，也會帶來其他的一系列問題。

最直接的影響就是SSD壽命，因?yàn)镻/E循環(huán)次數(shù)是有限的，浮柵極不像HDD的GMR（巨磁阻尼）效應(yīng)那樣是永久的，存在次數(shù)限制。而不同類型的閃存P/E次數(shù)是不一樣的，傳統(tǒng)的2D SLC閃存P/E次數(shù)可達(dá)100，000次，而2D MLC則有3000-5000次，企業(yè)級的可達(dá)10000次，2D TLC則是1000-1500次比較常見，而現(xiàn)在的3D TLC閃存由于使用了不同的工藝，其P/E次數(shù)已經(jīng)能達(dá)到3000次，新進(jìn)的鄙視鏈底端角色3D QLC其實(shí)也有1000P/E，壽命其實(shí)還是可以的。

而有了閃存的P/E次數(shù)和SSD的容量，通過一條公式是可以計(jì)算出理想情況下SSD的最大壽命的：

SSD壽命=（閃存P/E×SSD閃存容量）÷（寫入放大系數(shù)×年數(shù)據(jù)寫入量）

以一個240GB的3D TLC SSD為例，閃存3000P/E，SSD的閃存容量實(shí)際是256GB，寫入放大系數(shù)這個其實(shí)和主控算法和寫入的數(shù)據(jù)類型有關(guān)的，其實(shí)很難說具體數(shù)值是多少，這里取5這個較大的值，至于年數(shù)據(jù)寫入量嘛，這完全取決于個人使用習(xí)慣，這里就取2000GB，其實(shí)這寫入量已經(jīng)相當(dāng)大了，所以：

（3000 × 256）÷（5 × 2000）=76.8年

這個SSD能用76年？以閃存的理論壽命來說是對的，然而我剛才也說過這是理論的最大壽命，是在一切都在理想情況下算出來的，而他的最小值呢？其實(shí)可以參考廠商為這個SSD的提供的質(zhì)保市場，多數(shù)是三年或者五年，有些高端產(chǎn)品會提供十年質(zhì)保，他們給出這樣的質(zhì)保時間就說明這款SSD在這段時間內(nèi)大概率不會壞掉，畢竟RMA是需要人力物力投入的，SSD在質(zhì)保期內(nèi)大面積掛掉這會讓廠商賠相當(dāng)多的錢，而且對自己的名聲也不是好事情。

另外現(xiàn)在多數(shù)廠商還會給出SSD的壽命周期寫入量TBW，有些則是給出每日復(fù)寫次數(shù)DWPD，后者其實(shí)可以換算成TBW，假設(shè)廠商為一個512GB的SSD給出的DWPD是1，說明它每天可以寫入自身一次的數(shù)據(jù)，也就是512GB，質(zhì)保期5年，所以它的TBW就等于512GB × 365 × 5 ÷ 1024=912.5。

有些人會誤以為這個TBW就是SSD壽命周期可以寫入數(shù)據(jù)總量，寫這么多數(shù)據(jù)后SSD就會掛掉，其實(shí)不是的，其實(shí)這個數(shù)字的意思是你如果在保修期內(nèi)寫入超過這么多數(shù)據(jù)的話就不給你保修了，因?yàn)槟愕膶懭氩僮饕呀?jīng)超出了這個SSD正常使用的范疇，其實(shí)一般來說這個數(shù)字也挺難超過的，能超過這個數(shù)的人我倒是挺想知道你平常是怎么折磨這個SSD的。

當(dāng)然TBW這個數(shù)字不是完全沒有價值的，你可以看作是SSD寫入耐久度的最小值，而你的SSD實(shí)際壽命就在TBW值和閃存的理論寫入最大值之間。

然而真相遠(yuǎn)沒有這么簡單

實(shí)際上因?yàn)殚W存壽命耗盡而掛掉的SSD只占少數(shù)，大部分SSD都是因?yàn)槠渌鞣N各樣的原因掛掉的，有些是因?yàn)橹骺責(zé)?，主控比閃存先掛的現(xiàn)象很常見，因?yàn)镾SD主控的工作溫度大多數(shù)都很高，SSD的所有讀寫操作都要經(jīng)它之手，它的工作壓力其實(shí)是最大的，所以突然猝死是相對可能的。

還有一個可能性就是主控和閃存都安好，然而其他供電元件壞了，SSD上面雖然大家都只關(guān)心主控、閃存、緩存這些主要芯片，不過它上面其實(shí)還有不少其他芯片和元件的，而這些東西也有可能故障，一旦故障也有可能導(dǎo)致整個SSD癱瘓，特別是電源不穩(wěn)定時供電元件燒毀的可能性相當(dāng)大，比如上圖這塊可憐的SSD，不過這種故障其實(shí)SSD數(shù)據(jù)可能還有得救，而閃存或者主控掛了數(shù)據(jù)就真沒了。

而針對這些可能出現(xiàn)的故障，廠商通常都會給出一個MTBF故障間的平均時間，意思就是消費(fèi)者硬盤兩次故障之間的平均間隔時間是多少，通常這個值都比較大，以Intel 760p為例，MTBF是160萬小時，換過來有100多年，所以其實(shí)沒有啥參考價值，說到底還是個隨機(jī)事件，被你碰到了算你運(yùn)氣不好。

所以其實(shí)已經(jīng)沒有什么好害怕的了，SSD是否暴斃其實(shí)就是在擲骰子，運(yùn)氣不好就會掛掉，與其算這個算哪個擔(dān)心SSD的壽命，還不如買個性能好的用起來爽一點(diǎn)，真擔(dān)心的話就去買個質(zhì)保長一些的，至少SSD在質(zhì)保期內(nèi)掛掉的可能性還是比較小的。

最后來說下SSD兩種常見的死亡方法，第一種是寫入鎖定，就是主控檢查到你SSD已經(jīng)不行了，直接不允許寫入任何東西，這種狀況其實(shí)是最好的死亡方式，至少你還有拯救數(shù)據(jù)的機(jī)會，而第二種則是毫無征兆的突然暴斃，這種其實(shí)是最常見的，你自己沒有任何拯救數(shù)據(jù)的機(jī)會，而廠家大多數(shù)情況下都不會幫你把數(shù)據(jù)恢復(fù)出來，而找第三方數(shù)據(jù)恢復(fù)服務(wù)的話，價格也是極高的，所以，多備份自己的重要數(shù)據(jù)吧。