固态硬盘(ssd)有什么呢？它们比传统的硬盘驱动器(hdd)更快，更紧凑，没有移动部件，对磁场免疫，并且能够承受比传统磁盘更多的冲击和振动。而且，随着成本的降低，它们的容量也越来越大。

如果你已经用固态硬盘升级了一台旧电脑，你毫无疑问会立刻看到它的好处。计算机启动时间更短，应用程序加载速度更快，甚至当内存不足，应用程序和数据不得不交换到磁盘时，感觉一切都更加灵活。

我们现在看到的 ssd 的容量过去是为 hdd 预留的，价格也不再让我们流眼泪。500 GB ssd 现在是可负担的(低于100美元) ，1 TB 驱动器的价格合理(100美元至150美元)。即使是2tb 的 ssd 也可以用于组装一个性能良好的桌面系统(300美元到400美元)。

在这篇文章中，我们将考虑 SSD 的可靠性问题。尽管 ssd 有很多优点，但是它们能够被你的数据所信任吗? 它们能够比你使用硬盘驱动器持续更长的时间吗？您可能已经了解到 ssd 在失败之前只能进行有限数量的读写操作。这是怎么回事？

底线问题是: 固态硬盘驱动器会失败吗？他们当然会，所有的驱动器最终都会。我们真正需要问的重要问题是: 1)它们比 hdd 失败得更快吗? 2)我们可以合理地预期它们会持续多久？

备份是件好事

我们总是建议，无论您使用哪种存储介质，您应该始终有一个备份副本的数据。即使磁盘是可靠的并且状态良好，如果你的电脑被盗，被洪水吞噬，或者在火灾或其他自然行为中丢失，它也不会给你带来任何好处。你可能已经听说过，水损坏是最常见的电脑事故，很少有电脑组件能够经受住彻底的浸泡，尤其是在电源供应的情况下。

需要考虑的固态硬盘可靠性因素

一般来说，ssd 在极端恶劣的环境中比 hdd 更耐用，因为它们没有可移动的部件，比如驱动臂。与 hdd 相比，ssd 能够更好地承受意外跌落和其他冲击、振动、极端温度和磁场。再加上它们体积小，功耗低，你就能理解为什么它们非常适合笔记本电脑和移动应用程序了。

首先，让我们讨论一些基本问题。现在几乎所有的固态硬盘都使用 NAND 闪存。Nand 不像许多计算机术语那样是一个缩写词。相反，它的名字来源于它的逻辑门，叫做“ NOT AND” (好奇的是，NAND 门是一种逻辑门，只有当输入为真时才会产生为假的输出。使用逻辑电路的数字系统充分利用了一系列 NAND 门来表达任何布尔函数的能力。

Nand 后面的术语，闪存，指的是一种非易失性固态存储器，即使在电源被移除的情况下也能保存数据。Nand 存储具有特定的属性，这些属性会影响 NAND 存储的寿命。当数据写入 NAND 单元(也称为编程)时，必须先擦除数据，然后才能将新数据写入同一单元。Nand 是通过施加电压使电子通过绝缘体而被编程和擦除的。这些电子的位置(及其数量)决定了电流何时在源和接收器之间流动(称为电压阈值) ，从而决定了存储在该单元(1和0)中的数据。当写入和擦除 NAND 时，它将电子通过绝缘体送回绝缘体，绝缘体开始磨损ーー每个单元中这些循环的确切数目随 NAND 设计而变化。最终，绝缘体磨损到很难将电子保持在正确的(程序设定的)位置，这使得确定电子是否在它们应该在的位置，或者它们是否自己迁移变得越来越困难。

这意味着只能对闪存单元进行有限次的编程和擦除。这是以 p / e 循环来衡量的，p / e 循环代表程序化和擦除。

P / e 循环是 SSD 可靠性的一个重要衡量指标，但也有其他重要因素需要考虑。这些是 p / e 周期、 TBW (写入太字节)和 MTBF (平均故障间隔时间)。

Ssd 制造商将为他们的产品提供这些规范，它们可以帮助您了解您的驱动器预计可以持续多长时间，以及特定的驱动器是否适合您的应用程序。

P / e 循环ーー固态存储程序擦除循环是一系列事件，其中数据写入固态 NAND 闪存单元，然后擦除，然后重写。一个固态硬盘能够承受多少p/e周期随所使用的技术而变化，大约在500到100,000个p/e周期之间。

Tbw ー tb 写入的是在 SSD 可能失败之前可以写入的数据总量。例如，这里是 TBW 保证为流行的三星860 EVO SSD: 150 TBW 为250 GB 型号，300 TBW 为500 GB 型号，600 TBW 为1tb 型号，1,200 TBW 为2tb 型号和2,400 TBW 为4tb 型号。注意: 这些型号的保温期为5年或 TBW，以先到者为准。

Mtbf ー MTBF (平均故障间隔时间)是衡量一个硬件产品或组件在其预期寿命内的可靠程度。对于大多数组件，测量值通常是在故障之间的数千甚至数万小时。例如，一个硬盘驱动器的平均故障间隔时间可能为300,000小时，而一个 SSD 可能有150万小时。

这并不意味着你的固态硬盘会持续很多小时，这意味着，给定一个固态硬盘模型的样本集，错误将以一定的速度发生。120万小时的 MTBF 意味着，如果驱动器平均每天使用8小时，那么1000个 ssd 的样本大小预计每150天就会有一次故障，或者大约每年两次。

「SSD」类别

有许多不同类型的固态硬盘，技术的进步也在快速地进行着。通常，固态硬盘基于四种不同的 NAND 电池技术:

• (单电平单元)ーー每个单元一位

当存储一个比特(SLC)时，不需要密切关注电子位置，所以少量电子迁移不会引起太大的关注。 因为只存储1或0，所以只需要准确地判断电压是否流动。

• (多阶储存单元)ー每个单元格2比特

Mlc 每个单元存储两个比特，因此需要更高的精度(确定电压阈值更复杂)。 有必要区分00、01、10和11。 迁移的电子具有更大的冲击力，因此绝缘体不会像 SLC 那样容易磨损。

• 三水平单元(TLC)ー每个单元三比特

这种趋势继续在 TLC 中存储三个位: 001,010,100，... 110和111。 迁移的电子比在 MLC 中有更大的影响，这进一步减少了耐受的绝缘子磨损。

• 四电平单元格(QLC)ー每个单元格四位

Qlc 存储四个比特位(1和0的16种可能组合)。 在 QLC 中，迁移电子的影响最为显著。 进一步降低了绝缘子耐磨性。

Qlc 非常适合以读为中心的工作负载，因为 NAND 单元在读取数据时磨损的可以忽略不计，而在写入数据(编程和擦除)时磨损的更多。 当写入和重写大量数据时，隔热器损耗得更快。 如果 NAND 单元可以忍受这种损耗，那么它非常适合读 / 写混合访问。 耐磨损的 NAND 单元越少，就越适合以读为中心的工作负载和应用程序。

每一个后续的 NAND 技术都允许存储一个额外的位。每个 NAND 芯片的比特数越少，这项技术就越快、越可靠、越节能，而且也更昂贵。从技术上讲，SLC SSD 是最可靠的 SSD，因为它可以承受更多的写操作，而 QLC 是最不可靠的。如果您选择的应用程序的 SSD 将编写多于读，那么 NAND 电池技术的选择可能是一个重要的因素，在您的决定。如果您的应用程序是一般计算机使用，它可能会对您不那么重要。

可靠性因素如何影响你选择固态

这些因素对您的重要性取决于如何使用 SSD。要问的正确问题是驱动器在应用程序中将如何执行。有不同的性能和可靠性标准取决于固态硬盘是否将用于家用台式计算机，数据中心，或火星探测车。

制造商有时会指定为 SSD 设计的应用程序工作负载的类型，例如写密集型、读密集型或混合使用型。有些供应商允许客户为特定的 SSD 选择最佳的耐久性水平和容量。例如，拥有高事务数据库的企业用户可能会选择更高数量的驱动器写操作，以牺牲容量为代价。或者，操作不经常写入数据库的用户可能选择较低的驱动器写入数量和较高的容量。

「SSD」失效的征兆

固态硬盘最终会失效，但是通常会有关于何时会发生的预先警告。你可能会遇到一个垂死的硬盘发出的可怕的滴答声。固态硬盘没有移动部件，所以我们不会得到固态硬盘即将失效的警告。你应该注意一些指标，你的固态硬盘即将结束的生命，并采取行动，取代与一个新的驱动器。

1)错误包含坏块

就像 hdd 上的坏扇区一样，ssd 上也有坏块。通常情况下，计算机尝试读取或保存文件，但是这需要很长的时间，最终以失败告终，因此系统最终会提供一条错误消息。

2)文件无法读取或写入

有两种方法可以使坏块影响你的文件: 1)系统在向驱动器写数据时检测到坏块，因此拒绝写数据; 2)系统在数据写入后检测到坏块，因此拒绝读取数据。

3)文件系统需要修复

屏幕上出现错误信息可能仅仅是因为计算机没有正确关闭，但也可能是 SSD 出现错误块或其他问题的迹象。

4)启动过程中的崩溃

启动过程中的崩溃电脑启动过程中的崩溃是一个信号，您的驱动器可能正在发展一个问题。你应该确保你有一个当前备份的所有数据之前，它变得更糟，驱动器完全失败。

5)驱动器成为只读

驱动器可能会拒绝写任何更多的数据到磁盘，只能读取数据。幸运的是，您仍然可以从磁盘上获取数据。

那么，SSD 有多可靠呢？

让我们回到上面提到的两个问题。

问题1: ssd 比 hdd 失效得更快吗？

答: 这取决于驱动器的技术和如何使用它们。Hdd 更适合某些应用程序，而 ssd 更适合其他应用程序。在大多数一般应用程序中，ssd 的持续时间可能与 hdd 一样长或更长。

问题2: 「SSD」可合理地预计持续多久？

答: 如果硬盘的使用对于它所采用的技术而言不算过度(例如，在一个写入量很大的应用程序中使用 QLC) ，那么一个 SSD 最好能够持续多长时间(例如5年)。咨询制造商的建议，以确保您使用 SSD 的方式与其最佳使用相匹配。

与硬盘驱动器相比，固态硬盘是一种不同品种的动物，相对于其他存储介质，它们有自己的优势和劣势。好消息是，它们的强项——速度、耐用性、尺寸、功耗等——得到了非常好的整体可靠性的支持。

固态硬盘用户更有可能更换他们的存储驱动器，因为他们准备升级到一个更新的技术，更高的容量，或更快的驱动器，而不是更换驱动器，由于寿命短。在正常使用情况下，我们可以预期一个SSD持续几年。如果你像大多数用户那样每三年更换一次你的电脑，那么你可能就不用担心你的固态硬盘是否能和你的电脑一样长久。重要的是，SSD 是否足够可靠，以至于在其有效期内不会丢失数据。

正如我们在上面看到的，如果您正在关注您的系统，您将收到大量的驱动器故障警告，您可以在数据不可读之前更换驱动器。

了解不同的 SSD 技术如何影响它们的可靠性，以及在 MLC 或 QLC 上花额外的钱是否值得。然而，除非你在一个专门的应用程序中使用了一个 SSD，正如我们上面描述的，只要从一个有信誉的制造商那里选择一个高质量的 SSD 就足以让你确信你的 SSD 将有一个有用的寿命。

留意任何失败或坏扇区的迹象，当然，不管你使用什么类型的驱动器，一定要有一个可靠的备份计划。

【翻译自https://www.hindustantimes.com/】