【TLC固态硬盘的寿命真的那么不堪吗？】
【TLC固态硬盘的寿命真的那么不堪吗？】
浮梁卖茶人
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前言：
这个问题其实非常有意思，刚好反应了当下很多人对于TLC颗粒的PE次数的担心和忧虑，我经常收到一些问题就是，TLC的写入次数那么少，会不会寿命不行啊，也有的人宁愿加很多预算也要上三星的PRO系列MLC固态，其实这都是没多大意义的，今天，这个文章我带你详细了解一下固态硬盘寿命的那些问题。
正文部分：
在介绍标题之前先得介绍一点基础知识，我们先讲一下固态硬盘的基本结构。
无论是M.2接口的NVME高速固态还是SATA接口的普通固态，他们大体都有三个主要部件，颗粒，缓存芯片，主控芯片。我们把固态硬盘存数据比喻成仓库存放物品，那主控芯片就相当于仓库管理员，他控制着仓库的物品进出，同时对仓库内的物品进行管理，而颗粒则相当于仓库的货架，用来存放货物，无论是搬进仓库还是搬出仓库，只靠双手来肯定效率低，所以就弄了一个小推车来完成货架到仓库出口这个路程，缓存芯片就相当于仓库管理员手中的小推车，
固态硬盘的工作原理就是和上面的仓库例子一样，主控芯片控制数据的写入写出，颗粒则是存储数据的仓库，缓存芯片就是管理员的小推车。我们所说的TLC固态硬盘，说的就是颗粒使用的类型为TLC。
那很多人说TLC寿命短，是根据什么判断的呢？那就是循环擦写次数，行业术语PE，当我们使用固态硬盘的时候，会往内部写入数据，而写入数据则会对固态硬盘的颗粒进行一次擦写，目前的固态硬盘，这个擦写次数是有限的，SLC颗粒大约可以擦写1万次以上，而MLC大约为3000-10000次，TLC大约为1000-3000次，当固态硬盘的擦写数据的大小达到了标称称值，也就算完成了一次擦写，比如说一个480G的固态硬盘全盘写入480G数据后，则消耗掉了一次PE寿命，如果他再进行999次480G的全盘写入，那他就会耗尽PE，耗尽PE后会发生什么我会在后面进行解读，这里大家知道PE是什么就行了。
也正是因为TLC的PE看上去很短，就让很多人产生了一种错觉，那就是TLC固态硬盘寿命很短，MLC的PE大约是TLC的三倍，所以MLC的寿命就是TLC的三倍吗？并不是。
事实上固态硬盘的工作过程远比我们想象的要复杂，并不是说你下载了1G的数据，你的固态硬盘就会完成1G的写入，如果是操作1，就写1，那这样固态硬盘再牛逼也很快就会报废，其次他的性能也会很垃圾。
主控在往颗粒里面写入数据的时候，是依赖主控读写算法进行的，而这套读写算法可以有效优化数据写入的过程，就好像一个笨手笨脚的仓库管理员，他如果去管理仓库，就会把仓库弄得一塌糊涂，而一个专业的仓库管理员就可以让仓库分类得当，井井有条。所以主控的读写算法也会决定你的固态硬盘寿命，因为他直接决定了你的颗粒擦写的过程，间接影响擦写次数。
除了读写算法，固态硬盘里还有很复杂的纠错算法，电气信号不可能做到万无一失，所以电脑里各个配件都有冗余和纠错设计，当主控发现数据错误的时候，会进行纠正，这个纠正的过程也会消耗颗粒本身的PE，所以影响固态硬盘寿命的另一个关键就是纠错算法。
除了纠错算法，还有回收算法，固态硬盘使用过程中会和机械硬盘一样，产生大量的碎片和一些不必要的垃圾数据，而且固态硬盘每次写入数据之前都需要进行擦除才能再次写入，而不能直接覆盖，所以需要trim回收。不同区块的数据还需要定期整理，让他们能被主控更方便的找到。回收算法的目的就在于让固态硬盘始终可以保持高性能，但是这套算法在运行过程中，会搬动很多数据，也会反复擦写颗粒。
除了回收算法，还有负载均衡算法，颗粒的擦写次数是有限的，而一块固态硬盘通常是很多颗粒组成的，每个颗粒内又会被分出很多区块，这些区块的擦写次数往往不可能做到相同，有的颗粒擦写次数多，那他就会提前耗尽PE寿命，而有的区块擦写少，那别的区块都GG了，他还没怎么用，所以为了避免出现这个情况，就需要主控在读写数据的时候，让擦写次数多的区块尽量少用一点，让那些比较新的区块多用一点。
上述几个算法可能我讲的不是很正确，因为我毕竟不是固态硬盘设计工程师，但是大体上就是这么回事，除了我上面讲的，还有各种各样的复杂算法浓缩在固态硬盘的工作流程中，一个良好的主控，是有着超多的优异算法加持的。
因此看到了这里你就应该明白了，固态硬盘的寿命不能就片面的看PE，PE只能代表颗粒本身的循环擦写次数，而复杂的主控算法直接决定了主控将如何使用颗粒，这套算法对于寿命的影响远比你想象的要可怕，这里我们可以看个例子。东芝的BICS3是3DTLC颗粒，在固态硬盘的强大主控下，可以使用高级的LDPC纠错算法，所以他的PE次数可以达到3K也就是3000，而如果是将这个颗粒放入U盘或者储存卡之中，他只能使用较差的BCH纠错算法，这时候的PE就只有300了，下降了10倍。
仅仅只是纠错算法这一个算法的不同，就导致了相差了10倍的PE，那要是结合起垃圾回收算法，负载均衡算法，等等其他各种固态硬盘工作会用到的算法，那你觉得这时候，只看PE还有任何的意义吗？反正我觉得是没有意义的。
那些从固态硬盘正式商用开始的生产的SLC固态硬盘，由于当时固态硬盘技术的不成熟，以及没有大量的市场检验，其本身搭载的各种算法都十分落后，其寿命还真不一定有现在的某些MLC甚至TLC寿命长。因此这个年代，还抓着TLC的PE次数低就说TLC寿命不行是垃圾颗粒的人，那就是非蠢即坏了。
那既然看PE没有用，我们应该关注什么数值呢？行业里一般是两个：TBW和DWPD
TBW代表的是主机硬盘数据的总写入量，通常你买固态硬盘的时候，商品详情界面都会标注出这个固态硬盘的TBW是多少，比如三星的860EVO其250G的TBW为150TBW，500G则为300TBW
那我的固态已经用了一段时间，我该如何检测他现在的TBW是多少呢？这个量你用软件CrystalDiskInfo就可以看到，比如我的笔记本固态硬盘目前的TBW就是2155GB。
而也正是因为TBW的存在，很多固态硬盘的质保就给你玩文字游戏，比如著名的海康C2000PRO这个固态，很多人都说性价比很高，还有10年质保，所以买买买，但是很多人没发现商品详情里有一行小字，10年质保和TBW，以先到的为准，也就是假如你十年内的TBW超过了规定值，你的10年质保就不算。
TBW一般常见于民用固态，而企业级固态都用DWPD，每天全盘写入次数来衡量寿命。比如Intel的S3700这个固态，5年内的DWPD为10，也就是你每天全盘擦写10次，都可以擦写5年，也正是因为企业级颗粒极其强悍和稳定，寿命长，他才敢这么标，民用固态每天全盘擦写10次，我估计大多数固态1年不到就要报废。
那文章的最后再说一下假如PE或者TBW或者是DWPD到达了官方所说的值会发生什么？是不是只要我的固态硬盘到了标称的值就会坏呢？并不是，其实很多时候，厂商提供的PE，TBW和DWPD都是偏保守的，实际上你使用过程中的寿命可能要比官方宣称高很多，你不信可以去百度看看很多固态硬盘的暴力读写测试，大多数固态硬盘报废都是在厂商标称值往后很多。
那是不是意味着我的固态如果已经超过官方TBW还可以接着用呢？并不是，当你的固态硬盘快要寿终正寝的时候，虽然你进行正常的数据读写都不会出现任何问题，但是实际上固态硬盘内已经发生了大量的错误，只不过是依靠算法帮你纠正了，而这种错误会越来越多，直到固态硬盘最后无法把所有错误纠正，最后直接数据全部损坏。因此如果你的固态快要接近厂家提供的寿命区间，我推荐就将重要数据重里面移出去或者做备份吧。
那既然会出错，我是不是要天天盯着固态硬盘的寿命啊，这样才能保证数据不会丢失，其实大可以不必提心吊胆，目前固态硬盘厂商也知道颗粒存在物理寿命，所以做出了很多的办法去保护你的数据，比如OP空间，比如说你买了一块480G的固态硬盘，实际上这个固态可能是按照512G设计的，其中有那么十几G的空间拿去做保留了，不允许你使用，等将来固态硬盘出现区块损坏的时候，主控就会就把损坏的区块屏蔽掉，然后启用这提前预留好的OP空间去替代那部分损坏的区块。很多企业级固态的OP那是真的恐怖，比如我手里有个P4500 2T，实际可用就1.6T，有将近300-400G拿去做OP了。
除了OP空间外，很多固态硬盘的厂商还会进行锁盘保护，写入会消耗TBW，但是读取不会，所以当固态硬盘知道自己快不行的时候，就会禁止写入，来保护磁盘内的数据，强制你把磁盘内全部数据拷贝走，不让你用这个固态了。