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SSD从高效存储走到失效边缘你需知道的几大警示信号
【CNMO科技】追求高效稳定的存储体验,固态硬盘(SSD)无疑是理想之选,其卓越性能能长期为数据存取保驾护航。然而,SSD的完美并非无缺,其核心部件NAND闪存存在的写入与擦除周期限制,预示着其性能会随着时间推移而逐渐衰减,直至最终可能面临失效的风险。
那么,如何准确评估SSD的寿命?又有哪些关键因素在无形中影响其耐用性?更重要的是,当SSD接近其生命终点时,我们能否通过某些明显迹象提前察觉?
SSD的寿命有多久?
通常而言,高质量的SSD在妥善使用下,能够稳定工作五到十年之久。然而,这一时间框架并非绝对,它受到多种因素的共同影响。
SSD使用的NAND闪存类型是影响其寿命的关键因素之一。不同类型的NAND闪存,如SLC(单层单元)、MLC(多层单元)、TLC(三层单元)和QLC(四层单元),在耐久性和性能上存在显著差异。SLC具有最高的耐久性和速度,但成本也最高,而QLC虽然成本较低,但耐久性和速度相对较差。
其次,SSD的工作负载和使用频率也会对其寿命产生影响。高强度的工作负载和频繁的使用会加速SSD的磨损,从而缩短其寿命。例如,在数据中心环境中,SSD可能需要处理大量的读写操作,而在个人电脑中,SSD的使用频率则相对较低。
研究表明SSD的失效更多与时间有关,而非使用量。即使SSD每天都被大量使用,时间本身也会对其产生影响,导致逐渐退化并最终失效。这一发现挑战了以往关于SSD寿命与使用量直接相关的观念。
在数据中心的背景下,研究人员发现SSD的替换率远低于传统的硬盘驱动器(HDD)。虽然早期有人声称SSD比HDD更不可靠,但这一观点已被证明是错误的。然而,SSD确实比HDD更容易出现无法纠正的错误和坏块,但这并不一定会导致驱动器完全失效。
云存储和备份公司Backblaze也提供了关于SSD可靠性的宝贵数据。在Backblaze的报告中,公司遭遇了总计63块SSD的失效情况。基于对这些SSD开机时长(POH)的分析,他们计算出SSD的平均失效年龄为14个月。但这一数据需要谨慎解读,因为它可能产生误导。因为Backblaze整个SSD机群的平均年龄仅为25个月。这表明,随着SSD机群的老化,未来SSD在失效时的平均年龄有望上升。
准确预测SSD的寿命极具挑战性,原因在于当前的研究大多聚焦于数据中心环境而非消费级SSD。测量消费级SSD的确切平均寿命尤为困难,因为除了时间因素外,还涉及众多其他变量,尽管时间被认为是其中最重要的影响因素。
许多SSD在其生命周期内可能从未失效。用户可能因系统升级或其他原因而提前更换整个系统,而非等待SSD损坏。因此,SSD的失效情况具有不确定性,花两三万玩黑神话悟空值吗一款国产游戏打破次元壁难以准确预测特定SSD的未来表现。
哪些因素会影响SSD的寿命?
SSD的寿命评估虽然复杂,但制造商通常会提供几个关键指标来帮助我们理解其耐久性:总写入字节数(TBW)、每日驱动器写入量(DWPD)以及平均无故障时间(MTBF)。这些指标共同为我们描绘了一个SSD在失效风险显著增加之前的工作能力和预期寿命的框架。
TBW(总写入字节数):这是衡量SSD在磨损至失效之前所能承受的总写入数据量的指标。高TBW值代表更强的耐久性。例如,一个标称1,200TBTBW的SSD,在每天仅写入100GB数据的假设下,其寿命可长达230年之久,远超实际使用场景的需求。因此,尽管TBW是一个重要的参考,但用户几乎不可能在日常使用中达到这一极限。
DWPD(每日驱动器写入量):此指标反映了在SSD的保修期内,每天可以安全写入其总容量的百分比。以三星990Pro2TBSSD为例,其五年保修期内提供0.3DWPD,意味着在五年内,用户每天可以写入约600GB数据而无需担心超出限制。DWPD为评估SSD在不同使用强度下的耐久性提供了直观依据。
MTBF(平均无故障时间):这是一个衡量SSD可靠性的时间单位,表示在正常工作条件下,SSD预计能够无故障运行的小时数。三星990Pro的MTBF高达150万小时,即约171年。然而,MTBF并非绝对保证,而是基于大量SSD累积工作时间的统计结果,反映了SSD发生故障的概率。实际上,这只是一个理论上的极限值,用于指导用户了解SSD的可靠性水平。
需要注意的是,尽管这些指标为我们提供了SSD寿命的估计,但它们并不能完全预测每个SSD的具体寿命。SSD的实际寿命还受到多种因素的影响,包括NAND闪存类型、工作负载、使用频率、环境温度以及SSD内部的固件管理等。
SSD的寿命还与其年龄紧密相关。随着时间的推移,NAND闪存中的氧化物层会逐渐退化,导致每个编程/擦除(P/E)循环对NAND单元的影响加剧。因此,即使在高TBW和DWPD的保障下,SSD最终也会因磨损而失效。大多数SSD提供三到五年的有限保修,但超出此期限后的表现则完全取决于SSD的制造质量、使用条件以及用户的运气。
SSD平均寿命难以预测的另一重要因素是缺乏统一的SSD类型标准作为评估基准。根据SSD内所采用的NAND闪存类型不同,其预期的写入寿命周期会存在显著差异,可能更长或更短。
NAND作为一种非易失性闪存技术,能在电源关闭后持续保留数据,这与RAM(随机存取存储器)的易失性特性截然不同,后者在断电后无法保留数据。NAND也是SSD相较于HDD(硬盘驱动器)的关键区别所在,HDD依赖于旋转的磁性盘片来存储数据,导致其在速度上较慢且物理稳定性较低。
SSD故障的迹象
当SSD面临故障时,其症状往往较为显著,容易被及时察觉。一个典型案例显示,SSD在完全失效前会展现出明显的迹象:计算机性能急剧下降,启动基本应用如Chrome浏览器可能耗时异常,长达半小时以上,系统响应极度迟缓。通过任务管理器观察,即便在没有其他程序运行时,磁盘使用率也会异常升高,接近或达到100%,这直接指向了SSD潜在的问题。幸运的是,在数据完全丢失之前,用户有机会识别并采取行动,成功备份并转移数据。
SSD故障的常见预警信号包括但不限于:频繁的系统崩溃,特别是在启动过程中;SSD意外进入只读状态,限制数据写入操作;文件系统错误频繁出现,影响数据的完整性和可访问性;性能明显下降,日常操作变得迟缓;数据损坏风险增加,文件可能无法正确读取或打开;蓝屏死机(BSOD)现象,指示系统底层存在严重问题;系统无响应或频繁冻结,干扰正常工作流程;以及SMART(自我监测、分析和报告技术)发出的警告,如数据块损坏、扇区重新分配等关键健康指标异常,这些都是SSD健康状态恶化的明确信号。
写在最后
鉴于SSD损坏可能带来的严重后果,即数据全面丢失,定期备份数据显得至关重要。培养定期检查SSD健康状态的习惯同样重要,以便在问题初期就能采取措施。一旦发现任何故障迹象,大家应立即着手进行数据迁移,并准备更换新的SSD,以保障数据安全和系统稳定运行。
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(本文来自于手机中国)