都说固态硬盘寿命短，真的有人把硬盘的寿命用完了吗？

都说固态硬盘寿命短，真的有人把硬盘的寿命用完了吗？

TBW想要用完，也不是很难，毕竟用途不一样。
1、固态硬盘挖矿
去年前初比较出名的就是奇亚币，以512GB的固态硬盘为例，奇亚币12小时的写入数据高达3TB左右，每天因为挖矿写入6TB数据，一个月的时间，基本就能用掉差不多200TB的写入数据。那么，一个1TB容量，几个月就用完写入量了。
2、当监控硬盘
平时有些录像机使用都是用机械硬盘，但是机械硬盘使用起来声音比较响，要无声就使用上了固态硬盘，每天写入，固态硬盘TBW使用就很快的。
所以，固态硬盘正常电脑使用，基本是用不完的，以前是MLC颗粒，现在是TLC颗粒，即使是再低的QLC颗粒，也依然用不完，根本不用纠结。
本来QLC颗粒的固态硬盘因为价格低是比较香的，但自从长江存储TLC颗粒的价格打下来之后，QLC瞬间就不香了。
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这个问题缺少一些前提条件，那就是所用固态硬盘的闪存类型是什么，容量多大等。
当前固态硬盘用的闪存类型为TLC和QLC，TLC的擦写次数要高于QLC，但价格高于QLC，而容量越大，则该固态硬盘的总写入数据量便越大。
一些人看到TLC闪存颗粒的擦写次数（寿命）只有区区几千次，就以为固态硬盘的寿命短，实际上并不全然是这样。如果一个固态硬盘只有几十G，容量较小，那么在经常用来写入大量数据文件的使用场景下，两三年或三五年把它的寿命用完是比较正常的。然而，现在TLC固态硬盘动不动512GB或1TB起步，在日常使用状况下普遍人很少在5年质保期内将它用到寿终正寝的。
QLC虽然擦写次更低，但它价格低，大容量QLC固态硬盘性价比高，更大容量也使得该固态硬盘的总写入数据量增大，也同样可以达到延长产品使用寿命的有益效果。
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能把硬盘寿命用完的人都是神仙，遇到了得好好的拜一拜。多伦多大学对140万块数据中心的SSD的研究显示，99%的存储系统退役时只写入了理论值的15%，难道还有人比数据中心写入量更大？
去年多伦多大学的Stathis Maneas又分析了数据中心的将近200万个固态硬盘（almost 2 million SSDs）[1]，结论之一是大部分硬盘读取量比写入量更大：AFF 应用中读写比中位数约为 3.6:1，WBC 应用中读写比中位数约为 4.1:1。Facebook、Microsoft、Alibaba 的统计统计结果也是读比写多。



5年半了健康状态依然是98%

我2018年的硬盘如今写入量只有6.448TB、而读取量是12.946TB，对一个500GB的硬盘来说5年半时间只用了26.5次P/E（擦写循环次数），损耗可以忽略。按照这个趋势这块TLC硬盘按照最低P/E寿命（500次）来算还能正常用103年，足以传代了，O(∩_∩)O



固态硬盘年损耗率计算公式

Stathis Maneas也分析过固态硬盘的损耗问题，他认为绝大多数SSD年损耗率非常低，AFF 应用中 60% 的 SSD 年损耗率小于 1%，也就是说这些SSD用100年以上才会报废。这和我500GB硬盘实际使用情况（103+5.5年）相差不大。



I、II、III代表品牌，A、B、C、D、E代表型号，论文没有公布测试硬盘的品牌和型号

但是，有些硬盘年损耗率偏高，上图中I-C、I-D、I-E、I-B都明显的偏高，说明有些硬盘的写放大系数较大。
影响写放大系数的因素是FTL 固件算法，FTL才是SSD是否好用的关键因素，改进FTL可以明显改善硬盘年损耗率，以论文中的III-A硬盘为例，看看固件版本从 FV2升级到 FV3的变化：


SSD 固件差异那是真的大，所以说买固态硬盘不能只看闪存是MLC、TLC还是QLC，FTL 算法也得考虑进去，FTL算法强大的一般都是大厂。但即便是大厂，技术实力依然有差别，你可以再看一下本回答第2张图里品牌I与II、III的差别，它们都来自大厂，年损耗率都有明显区别，更别论小厂了。



3个品牌硬盘数据

其实也不需要太担心，因为即使固态硬盘的P/E寿命用完了，硬盘还能继续使用，只是断电后数据保持能力会下降。JEDEC在30℃环境下对P/E寿命用尽的消费级硬盘做过试验，结论是数据保持时间为1年。
小结：绝大多数人等不到SSD寿终正寝就“喜新厌旧”换新硬盘了；即便把SSD寿命用尽，里边的数据在30℃恒温下依然可以保存1年（前提是合格的硬盘），只要常开机硬盘就可以接着用。所以，绝大多数人不用担心SSD的寿命；至于移动固态硬盘，就更不用担心了，只要FTL算法合理现在的QLC都够传代的。
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回答问题前，先梳理些基本知识
（1）固态硬盘是Solid State Disk的翻译，简称SSD，是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘
（2）固态电子存储芯片阵列多为都是NAND Flash闪存颗粒，NAND Flash闪存颗粒由一个陈列的NAND Flash Unit Cell组成。



Nand Flash Cell

Flash Cell叠层架构如下图所示：



Flash Unit叠层架构

闪存数据记录在叠层架构的浮栅层，当浮栅充满电子代表“0”，当浮栅没有电子代表“1”。浮栅电子状态的变化，就是存储了不同的数据，而这个状态变化的此次是有限的，即“寿命”一说。
（3）一个Flash Unit Cell可依据不同的工艺存储不同的bit数，主要包括如下三种
    SLC = Single-Level Cell ，即1bit/cell，速度快寿命长，价格超贵，约10万次擦写寿命
    MLC = Multi-Level Cell， 即2bit/cell，速度一般也寿命一般，价格一般，约1000到3000次擦写寿命
    TLC = Trinary-Level Cell，即3bit/cell，速度慢寿命短，价格便宜，约1000次擦写寿命。
（4）固态硬盘除了存储单元为NAND Flash Array，还有SSD Controller SOC（如下图：橙底部分）。
SSD Controller SOC主要功能包括NAND Array和Host的接口等基本功能，还需要完成：写平衡、垃圾块回收、坏块管理、数据纠错处理（ECC）等功能。



SSD架构图

写平衡（Wear Leveling）：使用一种算法，来跟踪flash内存上存储空间的使用情况。这使得数据每次能够重写到内存中的不同地方，而不是一直写入到内存中的同一个位置。即最终使得所有NAND Aarry中的存储单元被刷写相似的次数。 由于商用的SSD多为TLC，所以要最大化SSD的寿命，Wear Leveling算法显得格外重要。
坏块管理：坏块有两种，其一在生产加工过程中由于生产缺陷导致的部分区域不可使用，其二、在使用过程中不同区域的NAND Flash寿命不竟相同，进而形成坏块，如果正常的数据被存储在坏块上，就可能导致数据丢失，甚至系统无法启动，进而导致整个SSD无效。所以要使用替换等手段将坏块统一管理。
回答问题本身，“固态硬盘寿命短”。对TLC工艺的固态硬盘，把整个空间刷写1000多次，即可产生很多坏块，而随着坏块的增加，剩余存储块的刷写频率就会增加，进而加速坏块的增加速度。
但“整个空间刷写1000多次”，对普通用户而言也是非常耐久的。其主要原因，其一：SSD的读访问次数远高于写访问，其二：Wear Leveling等算法的不断改进，使得固态硬盘寿命仅对个别用户是最短的木板。
总之：固态硬盘确实有寿命，而且也确确实实存在把硬盘寿命用完的，但这个比例很小很小。
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我最早的一块固态，到现在10年了还没用完

那块固态是Intel 530

240G的，SLC盘。
买来就放在老笔记本电脑上当系统盘使用，后来换了台式继续作为系统盘服役。
用了超过10年了，之前检查还有大概60%的寿命。
半年前因为C盘容量实在太小，才换了致态的1T SATA固态，Intel 530给装了个移动硬盘盒。
（不过移动硬盘状态好像读不出剩余寿命了）


可以说，这块盘从使用到退役，不是因为“寿命用完”，而是无法满足日益增加的容量需求而被迫“下岗”的。（当年从来没想过240G当个系统盘还能不够的……）
我电脑上的另外一块固态是三星的970EVO

1T的，买来作为高速游戏盘的，差不多也三四年了，才写入了8.7TB：


说固态硬盘“寿命短”，我觉得最主要的还是固态本身的特性——“难以恢复”

首先简单说一下固态硬盘的结构

固态硬盘主要有三个核心部件组成：

• 存储颗粒——相当于仓库，用于存放数据；
  
• 主控芯片——相当于库管，用于管理数据、控制读写；
  
• 缓存芯片——相当于临时存放场，不一定配置，用于临时存放各种数据，提高速度以及降低固态损耗。
  

而固态硬盘的读取和写入，实际上就是通过主控芯片，实现对于存储颗粒中数据的读取/写入。
可以看到，相较于传统的机械硬盘，固态硬盘没有典型的机械结构。
机械硬盘的老化



传统的机械硬盘，随着使用时间的增长，原本的机械盘体上会出现一个一个的“坏块”。
然后随着坏块的增加，读写速度变慢，进而出现各种数据错误。
这是一个“慢慢增长”的过程。
因此曾经也有通过屏蔽坏块来实现“挽救剩下的区块，再撑一下”的方法。
对于用户来说，有足够的时间和准备，来应对机械硬盘的“寿命将近”。
即使没注意导致机械硬盘挂了，由于数据是以物理形态存储于磁盘上的，可以恢复的数据量还是比较多的。
相较于传统机械硬盘，固态硬盘更难以挽回

固态硬盘的写入寿命，一般是以TBW（可以写入多少TB的资料）来计算的：


实际上，是以存储颗粒全盘擦写次数P/E为基础来计算的，实际结合考虑算法、主控的写入放大等因素结合而得。
当然，这不是说写到那个值，固态就突然“啪叽”一下挂了。
实际上固态还能撑一段时间，不过厂家要考虑到质保和售后问题，给出的会是一个比较保守的数值。
市面上常见的1T容量固态，大部分标称600TBW，很多测试写到3000TBW这堆固态还能继续用……
但是，固态硬盘，一旦出问题了，数据的恢复难度是非常大的。
三大主要部件中，缓存是临时存放数据的地方，断电不保存，暂且不计。
剩下来两个，数据尽管是存储在颗粒中，但是数据的“管理”还是要通过主控芯片的。
这意味着一旦出问题，想要恢复数据，除了技术，还得“看运气”。
如果是主控挂了，需要将存储颗粒搬到相同方案（可以理解为主控、主板、固件等等都完全一致）的固态上，看看能不能读出来。
而这个“相同方案”，就很难搞，即使是同一品牌同一型号的固态，也可能不一样。
如果是存储颗粒挂了，那基本玩儿完，不像机械硬盘可以强行读取磁盘，存储颗粒挂了就啥都读不出来了。
因而，固态的数据恢复，是非常非常困难的。
<hr/>总结

目前来说，固态的“标称寿命”，确实不是非常长，不过这是厂家给出的一个“保证”，是厂家考虑到售后等方面结合给出的一个数据。
实际固态的“使用寿命”，比厂家的标称参数多了非常多。
普通用户不高强度（每天暴力写上T的数据）、恶劣环境（高温、高湿度、不稳定电压等）使用，固态的寿命还是非常非常长的。
而数据安全的问题，如果你的数据真的非常重要（比如学生的毕业论文、重要的商务合同等等），那么最好的办法还是多点、多地备份，云盘、NAS、移动存储等设备用上，多备份几个。