容量更大的 SSD 是否会因为磨损均衡而拥有更长的寿命?

容量更大的 SSD 是否会因为磨损均衡而拥有更长的寿命?

有人告诉我,如果购买容量更大的 SSD,SSD 的使用寿命会更长。原因是较新的 SSD 具有磨损均衡功能,因此无论是否将这些写入分散到(逻辑)磁盘上,都应该能够维持相同数量的写入。如果您购买的 SSD 大小是所需大小的两倍,那么您就有两倍的容量来进行磨损均衡。

这是真的吗?

答案1

确实如此,这也是支持从 SLC(快速耐用的闪存单元,但容量较小)转向 MLC(速度较慢且耐用性较差的闪存单元,但容量较大)的主要动机之一。以下是一些大概的数字(基于旧的 34nm 技术):

  • SLC驱动器:100KP/E 周期(编程擦除周期),大小为 100 GB,10 DWPD(每日驱动器写入次数)x 5 年,总计 1825 TBW(写入的 TB 数);
  • MLC 驱动器:30K P/E 周期、大小为 200 GB、3 DWPD x 5y、总计 1095 TBW。

如您所见,虽然 MLC 驱动器的 P/E 耐久性不到 1/3,但由于其尺寸较大,其总耐久性(以写入的 TB 为单位)是 SLC 驱动器的 60%(而不是预期的 30%)。通过足够的超额配置,可以实现更高的耐久性,从而使两个磁盘之间具有相对奇偶校验。

尽管如此,SSD 很少会因为 NAND 磨损而损坏。相反,控制器和 FLT(闪存转换层)错误才是导致闪存固态硬盘损坏或变砖的原因。选择 SSD 时,我会优先考虑以下几点:

  • 容量:空间永远不够,不要低估你的需求。由于可用的 NAND 芯片更多,大磁盘通常也比小磁盘更快;
  • 断电保护:如果用于同步写入,则当然购买具有断电保护写回缓存的磁盘;
  • 供应商记录:如果用于企业工作负载,不要购买“无名”SSD 或“面向游戏”的型号。相反,选择知名且可靠的供应商,如英特尔、三星和 Micron/Crucial。

答案2

当您用完其块擦除周期时,SSD 就会磨损。每个块只能被擦除一定次数。较大的 SSD 具有更多块,因此这意味着更多的块擦除周期。在其他所有条件相同的情况下,在磨损之前,您可以向 1TB SSD 写入的 TB 数量是 512GB SSD 的两倍。

坦白说,我不会为了延长使用寿命而购买更大的 SSD。更大的 SSD 会花费更多。而且当 SSD 磨损时,您很可能更愿意用更新、更大、更快、更便宜的 SSD 替换它。实际上,在大多数实际使用模式下,现代 SSD 达到磨损点需要很长时间。

答案3

是的,容量更大的 SSD 具有更高的耐用性。

这里涉及到几个因素,而且并不像表面那么简单:

  • 更大的 SSD 里面有更多的 NAND,任何还不错的 SSD 都支持磨损均衡这样所有的写入操作都会均匀分布在 NAND 上。因此,无论你在驱动器上放了多少数据,NAND 容量越大这一简单事实意味着任何单个 NAND 磨损的时间都会越长。如果你看看市场上的大多数 SSD,你会注意到容量越大的型号往往具有更高的耐久性等级,而额定为给定每日驱动器写入次数 (DWPD) 的驱动器型号在容量越大的情况下自然会具有更高的耐久性。
  • 另一个因素,尤其是在写入繁重的企业工作负载或驱动器几乎已满时,是基于 NAND 的 SSD 的工作方式。关于 NAND 闪存的一个重要事实是,它可以以小块写入数据页面但只能将其大面积抹去因此,通常需要将写入分散到多个页面,并在数据被重写或删除时将页面标记为无效。TRIM 命令告诉 SSD 哪些区域不包含有效数据。SSD 控制器会尝试避免擦除块,直到块中的所有页面都标记为无效,因为擦除包含有效数据的块需要在其他地方重写该数据,从而降低性能并浪费写入耐久性,这种现象称为写入放大
    • 这具有重要意义您的数据在 NAND 上占用的空间可能比其实际大小还要多。此外,频繁替换小块数据的随机写入密集型工作负载往往会导致驱动器使用远超实际保存数据所需数量的 NAND,因为写入会尽可能分散,以避免不必要的擦除和重写,并确保写入均匀分布在 NAND 上。
    • 但如果驱动器空间不足,这种方法就会失效。虽然从操作系统的角度来看,SSD 可能看起来还有少量剩余容量,但其内部可能几乎没有空块。这意味着 SSD 控制器别无选择,只能擦除包含有效数据的块并在其他地方重写数据,从而导致写入放大。这就是为什么企业级 SSD 经常积极过度配置,这意味着驱动器包含的 NAND 比操作系统暴露的要多得多。这确保了如果驱动器在逻辑上已满,内部仍会留出一些空间供控制器重新排列数据并避免过度写入放大。只需使用更大的驱动器来容纳相同数量的数据即可实现这种过度配置效果。我在这个超级用户的回答

对于大多数消费者或客户端工作负载来说,耐久性通常不是你需要担心的事情,除非你写很多每天将数据写入硬盘。但是,如果您购买硬盘用于数据中心工作负载(如 OLTP 或数据库),则需要注意耐用性等级,确定您希望在硬盘上放置多少 I/O,并选择符合您要求的硬盘。

答案4

这绝对是真的。原因是更大的 SSD 有更多“区域”来分散磨损。由于更大的 SSD 有更多“块”可供使用,因此每个块的使用率并不高。例如,如果您有 10 辆汽车而不是 1 辆,并且您每天驾驶不同的汽车,那么每辆车都需要更长的时间更换机油等。

相关内容