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标题: 固态硬盘在存满文件之后使用是不是很容易损坏？ [打印本页]

作者: gooobooo 时间: 2018-1-26 13:24
标题: 固态硬盘在存满文件之后使用是不是很容易损坏？
固态硬盘(SSD)的寿命和闪存单元的完全擦写次数(P/E)有关，假设一个闪存单元最多能承受3000次P/E操作。SSD在存满文件之后再使用，是否很容易仅对余下的容量做重复P/E操作，这样很快就会让固态硬盘报废吗？ ---------------- 补充，有些不可靠说法： 1、厂商会预留几十G容量作为备用。根本就不可能，而且「听说」是一点说服力都没有的。 2、已经写了的区域会不断的被来回移动。已经「写满」的区域再怎么来回移动只会坏得更快，这…

作者: 风骨傲气 时间: 2018-1-26 13:24
非专业人士，可能认知有些许偏差，仅供参考。

先直接回答题主的问题，在存满或将近存满（90% 以上已用空间）的情况下频繁使用，SSD 的 P/E 消耗会更快，性能会下降，但并不至于「很快就报废」的程度，对于普通日常家用仍旧是不必有任何担心的。SSD 在几乎存满的情况下使用，也并不会只向一小块区域进行写入，而是会通过移动数据的方式把写入量分散到全盘。

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目前靠谱的 SSD 均具有静态磨损平衡、动态磨损平衡、Trim 和垃圾回收等特性，能够自动化地平衡不同区块闪存的读写状况，并通过腾空可用空间区域等方式保持性能不下降得太厉害。

其中，磨损平衡主要的原理即在于记录每个闪存区块的擦写次数，并按一定的算法不定期地移动不常读写的冷数据（是的，即使整个盘一直只进行读取操作，冷数据移动是依然会进行的），以避免写入量过分集中在某一块区域造成坏块的过早出现 [1][2]。具体的算法，每家 SSD 厂商都有不同，所以磨损平衡的积极程度也有取舍，毕竟较为激进的 W/B 和 GC 都会造成写入放大的上升，也就意味着 P/E 消耗会相对较快。

另外，备用容量的说法是存在的。对于 SandForce 方案（尤其一些无外置缓存的方案），SSD 厂商会预留一定空间作为 OP，专门用于 W/B 和 GC。典型的代表如 Intel 520，它的容量分为 120GB、240GB 等，而实际上的 NAND Flash 容量是 128GB、256GB，其中留出了一部分作为 OP 空间。还有对稳定性要求高的企业级固态硬盘更是如此，如 Intel DC S3700 仅提供 200GB、400GB 等容量 [3]，分别使用了 56GB，112GB 的 OP 空间。所以题主「根本不可能」的揣测，实是有些狂妄了。

那么前面说到的，即使整个盘只进行读操作，为什么主控会不定期地移动冷数据呢？我们需要知道，NAND Flash 使用电荷存储数据，而长久不写入是会有漏电的。近期爆出的三星 840、840Evo 冷数据读取性能暴跌的事件 [4] 很好的印证了这一观点，如果是出于节省 P/E 的目的就大幅减少或干脆不对冷数据进行移动，可能会由于这部分闪存区域漏电，而使得读取过程中需要大量的纠错、重读操作，进而导致读取缓慢。当放置更久使得漏电更加严重时，NAND 中的错误数据可能会超出主控的纠错能力，造成数据读取出错的情况。

所以，即使盘满了，一定的数据移动来对 NAND 进行刷新写入实际上也是必要的。

进一步来说，基于上面的观点，广为流传的「SSD 不能分区使用」的说法也是站不住脚的，分成一个区或者多个区根本没有关系。SSD 的磨损平衡在主控层面进行，分区与否都只是写在磁盘上的数据，分区对逻辑地址进行划分实际上并不会真正在 SSD 中按照像传统 HDD 一样按物理地址一一映射到固定的位置上。

参考资料：
[1] PCEVA - 见证真实的品质
[2] Wikipedia - 耗損平均技術
[3] StorageReview - Intel SSD DC S3700 Series Enterprise SSD Review
[4] ExpReview - http://www.expreview.com/36123.html

作者: keajoo 时间: 2018-1-26 13:24

补充，有些不可靠说法：
1、厂商会预留几十G容量作为备用。
根本就不可能，而且「听说」是一点说服力都没有的。

怎么戾气那么重？你查过了吗你就敢说根本不可能？关于OP不是很多资料都有说吗？这是SanDisk网站的文章：http://www.sandisk.com/assets/docs/WP004_OverProvisioning_WhyHow_FINAL.pdf ，这是Samsung网站的文章：http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/minisite/SSD/global/download/05_Maximize_SSD_Lifetime_and_Performance_with_Over_Provisioning.pdf 。

作者: 47971655 时间: 2018-1-26 13:24
Static-wear-level等寿命平衡，但是如果占的太满写入放大会增加。

另外SD卡 U盘貌似大部分没有寿命平衡。

作者: 飞翔de希望 时间: 2018-1-26 13:24
事实胜于雄辩：The SSD Endurance Experiment: Only two remain after 1.5PB

有点追求的厂商都会在SSD中预留空间，如果有存储单元寿命到了，会在S.M.A.R.T.中体现出来，新盘reallocation为0，然后长期维持在零，写入到一定量之后开始有单元挂掉，这个值开始增长，不同厂家的增长风格还不太一样，具体曲线看文中的图。

磨损平衡在各家firmware都会有，我还没见到像引文这么大写入量的测试，哪位土豪愿意找块SSD，写满，然后反复覆写1GB看看重分配数怎么涨么？

现在做得不够好的地方是，按说SSD擦写次数过极限之后，应该写保护，已有的数据还得让人读出来吧。可是看引文测试（及其之前一系列报告），有些盘是直接挂的，这不科学啊！

作者: darny 时间: 2018-1-26 13:24
对于某些

没有预留空间
GC算法激进
TLC NAND

的固态硬盘来说，的确是这样的。

丧门星的某款产品就是上面3条都占，曾经出过10倍写入放大的笑话。

另外，满盘状态下磨损算法、不管静态动态，都不如空盘管用。

作者: keajoo 时间: 2018-1-26 13:24
研究了ssd一下，基本拿磁碟硬盘的理论去yy固态硬盘的，都属于图羊图森破。
闲置、读写的时候，ssd在干的事情看了我就晕了。
哥们你就看看说明书吧，按上面操作来就行了，我觉得你跟我一样对ssd完全不理解啊。

当然你可以学学我的谦虚。

作者: cdixeji 时间: 2018-1-26 13:24
1. OP 预留空间
2. WL 磨损平衡

作者: MyTWbwzg 时间: 2018-1-26 13:24
我听说，那些标记了120G的SSD，其实差不多大概有160G，但是当你写满了120G他就不让你再写了。这40G的存在是为了让你那种情况永远都不会发生。

而且其实那些已经写了的区域，也会不断的被来回移动的，为了平衡这些操作。

作者: icihdlfgxf 时间: 2018-1-26 13:24
动态磨损平衡

作者: 光头人1 时间: 2018-1-26 13:24
应该不会，只是会变慢。

作者: hhyyoo1 时间: 2018-1-26 20:43

风骨傲气发表于 2018-1-26 13:24
非专业人士，可能认知有些许偏差，仅供参考。

先直接回答题主的问题，在存满或将近存满（90% 以上已用空间 ...

专业人士！受教了！确实对这方面的只是不太理解....

作者: SunKai520dandan 时间: 2018-1-28 16:28
我在装系统的时候，就习惯把固态硬盘后面留大概4G左右。

作者: 574589511 时间: 2018-1-28 17:32
不会的，如果这样的缺陷出现，哪厂家都不可能大量生产了

作者: sujunfeng 时间: 2018-1-28 20:36
应该不可能，跟这没关系。。。。。。。

作者: opdark 时间: 2018-1-28 23:01
影响速度好像是，以前我的就是，支持

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