由于磨损均衡，更大容量的 SSD 是否具有更长的寿命？

Question

有人告诉我，如果您购买更大容量的 SSD，您可以获得更长的 SSD 使用寿命。理由是，较新的 SSD 具有磨损均衡，因此无论您是否将此写入分散到（逻辑）磁盘上，都应维持相同的写入量。如果您获得的 SSD 是您所需尺寸的两倍，那么您进行磨损均衡的能力就会增加一倍。

这有什么道理吗？

Answer 1

确实如此，这也是支持从 SLC（快速耐用的闪存单元，但容量较小）向 MLC（速度较慢且耐用性较差的闪存单元，但容量更大）转变的关键动机之一。给你一些大概的数字（在旧的 34nm 技术上）：

• SLC 驱动器：100K P/E 周期（编程-擦除周期），大小为 100 GB，10 DWPD（每天驱动器写入）x 5y，总计 1825 TBW（写入太字节）；
• MLC 驱动器：30K P/E 周期，200 GB 大小，3 DWPD x 5y，总计 1095 TBW。

如您所见，虽然 MLC 驱动器不到 P/E 耐用性的 1/3，但由于其更大的尺寸，其总耐用性（以 TB 写入）是 SLC 驱动器的 60%（而不是预期的 30%） . 通过足够的超额配置，可以实现更高的耐用性，从而在两个磁盘之间实现相对奇偶校验。

也就是说，SSD 很少因 NAND 磨损而死亡。相反，控制器和 FLT（闪存转换层）错误会杀死或破坏基于闪存的固态驱动器。选择SSD，我会优先考虑以下几点：

• 容量：空间永远不够用，请不要低估您的需求。由于可用的 NAND 芯片更多，较大的磁盘（通常）也比较小的磁盘更快；
• 掉电保护：如果用于同步写入，请务必购买带有掉电保护回写缓存的磁盘；
• 供应商跟踪记录：如果用于企业工作负载，请不要购买“杂牌”SSD 或“面向游戏”的型号。相反，选择知名且可靠的供应商，如英特尔、三星和美光/Crucial。

Answer 2

当您用完块擦除周期时，SSD 就会磨损。每个块只能擦除这么多次。更大的 SSD 有更多的块，所以这意味着更多的块擦除周期。在所有其他条件相同的情况下，您可以在 1TB SSD 中写入两倍于 512GB SSD 的 TB 容量，以免其磨损。

坦率地说，我不会购买更大的 SSD 以获得更长的寿命。更大的 SSD 将花费更多。并且很可能您更愿意用更新、更大、更快、更便宜的 SSD 更换该 SSD。在大多数实际使用模式下，实际达到现代 SSD 的磨损点需要很长时间。

Answer 3

是的，更大的 SSD 具有更高的耐用性。

这里涉及几个因素，它并不像看起来那么简单：

• 更大的 SSD 内部有更多的 NAND，任何半体面的 SSD 都支持磨损均衡，因此所有写入都均匀地分布在 NAND 上。因此，无论您在驱动器上放置多少数据，内部有更多 NAND 的简单事实意味着任何一位 NAND 都需要更长的时间磨损。如果您查看市场上的大多数 SSD，您会注意到容量越大的型号往往具有更高的耐用性等级，并且额定为每天给定的驱动器写入次数 (DWPD) 的驱动器型号自然会在更高的容量下具有更高的耐用性。容量。
• 另一个重要的因素是基于 NAND 的 SSD 的工作方式，尤其是在写入繁重的企业工作负载或驱动器快满时。关于NAND闪存的一个重要事实是，它可以写在小数据页，但只能删除他们在大区块。因此，通常需要将写入分散到多个页面上，并在数据被重写或删除时将页面标记为无效。该TRIM命令告诉哪些区域不包含有效数据的SSD。SSD 控制器尽量避免擦除块，直到块中的所有页面都被标记为无效，因为擦除包含有效数据的块需要在其他地方重写该数据，在此过程中降低性能并浪费写入耐力，这种现象称为写放大。
  • 这意味着您的数据在 NAND 上占用的空间可能超过其实际大小。此外，频繁替换小块数据的随机写入密集型工作负载往往会导致驱动器使用比实际需要更多的 NAND 来保存数据，因为写入尽可能分散以避免不必要的擦除和重写以及以确保写入均匀分布在 NAND 上。
  • 但是如果驱动器空间不足，这就会崩溃。虽然从操作系统的角度来看，SSD 可能看起来有少量剩余容量，但它内部可能只有很少或没有空块。这意味着 SSD 控制器将别无选择，只能擦除包含有效数据的块并在其他地方重写数据，从而导致写入放大。这就是企业级 SSD 经常过度配置的原因，这意味着该驱动器包含的 NAND 比暴露给操作系统的要多得多。这确保了在驱动器逻辑已满的情况下，内部仍会留有一些空间供控制器重新排列数据并避免过度写入放大。只需使用更大的驱动器来保存相同数量的数据即可实现这种过度配置的效果。我在这个超级用户答案中有更详细的解释。

对于大多数消费者或客户端工作负载，耐用性通常不是您需要担心的，除非您每天将大量数据写入驱动器。但是，如果您为 OLTP 或数据库等数据中心工作负载购买驱动器，那么您需要注意耐用性等级，确定您希望在驱动器上放置多少 I/O，并选择满足您的要求的驱动器。要求。

Answer 4

几年前，我为您今天可能使用过的视频网站的数据库组做了一个相当大的 SSD 认证。当时还没有静态磨损均衡，所以我过度配置。（手动将最大 lba 设置为驱动器大小的 80%）。这避免了驱动器已满且无法执行磨损均衡的病态边缘情况。人们现在提到静态磨损均衡可以避免这个问题。我没有深入研究这个，但我猜你会想要避免填满驱动器。

如果您的选择介于

1. 来自未知品牌的大型驱动器
2. 来自三大品牌之一的较小驱动器

选择选项 2。从已知制造商处购买并计划不填满。我只会比我知道的需要大 20%-50%。

在我的 qual 中，我的无名驱动器经常发生严重故障（控制器崩溃，控制器完全故障，驱动器显示为 1mb 而不是实际驱动器大小）。部署后，只有一个驱动器出现了明显的 NAND 磨损（在具有数千个驱动器的高写入生产环境中）。配备 Sanforce 控制器的驱动器表现最佳。采用英特尔 NAND 的驱动器是黄金标准。