一個文件覆蓋寫入3000次固態硬盤是不是就壞了?

大家都知道閃存有擦寫次數的限制,MLC閃存被認為有3000次擦寫壽命,而TLC閃存的理論壽命更短。那麼同一個文件覆蓋寫入,或者說同一個位置反覆寫入3000次,是否會加速固態硬盤損壞呢?

一個文件覆蓋寫入3000次固態硬盤是不是就壞了?

固態硬盤的使用到底有沒有反覆覆蓋寫入的禁忌?還要從主控對閃存的管理方式說起。下圖為東芝TR200原廠固態硬盤的主控芯片,支持LDPC糾錯與數據壓縮,搭配東芝原廠BiCS閃存大幅延長使用壽命。

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我們說的硬盤上某一個位置,實際是指特定的LBA邏輯地址。LBA是機械硬盤早期依據磁頭、柱面和扇區等因素髮展而來的一個連續的線性地址體系。

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而現在LBA地址跟磁頭、扇區等傳統概念早已沒有直接關係,固態硬盤為了兼容過去多年形成的電腦存儲體系,選擇了主動兼容機械硬盤的尋址方式。

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這中間就需要有一個閃存物理地址與邏輯地址的轉換體系:FTL閃存映射層。

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在經過FTL閃存轉換層的工作之後,外部看起來連續寫入的一段數據,實際在固態硬盤的閃存中並不是存儲在一起的。

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相反,他們會被儘可能的分散到不同閃存顆粒的不同位置,這樣才能充分發揮閃存可以並行讀寫的優勢,提升性能表現。同時,由於閃存不能在擦除之前直接進行覆蓋寫入,所以針對固態硬盤文件的覆蓋寫,其實都會被FTL重定向到其他的位置完成寫入。

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固態硬盤主控還有一套磨損均衡機制,在挑選新的寫入位置時總會選擇使用擦寫次數相對較少的閃存單元,從而令不同位置的閃存磨損程序保持在一個均衡狀態。即便在固態硬盤已經被用滿的情況下,其實還有一部分不對用戶直接開放的OP預留空間可以用作磨損均衡的實現。

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除此之外,預留空間也有備用塊的作用,可以在部分閃存單元損壞之後替換使用,同樣是FTL閃存轉換層的作用,用戶並不會感知到這一變化。另一方面,閃存的擦寫壽命也在隨機技術進步而提升。東芝發明的BiCS三維閃存結構使用CT結構取代傳統FG浮柵增強擦寫壽命。

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環形結構增加電荷數量從而降低數據錯誤率,三維堆疊則將閃存的存儲密度提升到前所未有的高度。在這些優化之下,東芝3D TLC使用壽命已可匹敵過去的MLC閃存。

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綜合磨損均衡、預留空間和閃存壽命的提升,3D TLC固態硬盤的使用已經沒有諸多的禁忌,大家不必擔心反覆覆蓋寫入會對固態硬盤壽命產生影響。正常家用週期內固態硬盤的寫入壽命是完全夠用的。


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