SSD盘为什么有擦写次数

这个问题，要从SSD盘的结构说起。SSD盘由控制单元（主控芯片）和存储元（闪存芯片）两部分组成。而影响写入寿命问题，就出在闪存器件上。

1、闪存存储单元的物理结构中，用氧化物创建一个电场，电子穿过氧化物并储存电荷，记录一个电位值，即写入1位数据，擦除数据会向相反方向发生同样事件。问题是电子穿过氧化物的次数越多，氧化膜就会变的越弱，最终电场也不能阻止电子的自由活动了，这个单元存储颗粒就损坏了。

比如一个单元颗粒，可以擦写1000次；利用多个这些个单元颗粒，组成了100G的硬盘；当你正好写入100G的数据的时候，这个100G的硬盘，正好每个颗粒被擦写了1次。个人的SSD硬盘，如果每天能写满100G，那1000次的颗粒硬盘，可以用1000天。

平时我们的SSD，写入是非常少的，为了保证每个颗粒的使用频度；SSD有一套均衡机制，保证每个颗粒都能被使用到，而且尽可能的使用的平均。 如果100G硬盘，平时只有10G数据，不会只往那10G上写【与机械硬盘的区别】，否则的话，那10G写报废了，岂不是整个硬盘也跟着报废。

即使硬盘有些数据是始终只读的，在其它颗粒被频繁使用后，调度也会做出数据迁移，保证每个颗粒的平均使用度。就是，100G的硬盘，一天写100G，如果是1000次擦写的，基本上用3年没任何问题【理论上的，没有其它故障原因】。

但是，一天写100G，基本不可能，所以呢，一个固态硬盘，用个5、6年基本没问题，跟机械硬盘差不了多谢； 反而是机械硬盘频繁擦写固定的位置，反而容易坏道。

 

2、因此，写和擦都是会减少氧化膜的寿命的，制造工艺又限制了该膜的厚度，其存储单元的寿命由此而来。理论值，SLC闪存擦写寿命10万次；MLC闪存擦写寿命1万次；TLC闪存擦写寿命500~1500次。

 

SSD的磨损均衡

上面说过，每个Flash颗粒中Block的可擦除次数是有限制的，如果颗粒中的某些Block很快达到了擦除次数上限，而其他大部分都几乎没有被擦除过，则会很快的造成整个SSD失效。而磨损均衡（Wear Leveling）则是通过各种手段，保证整个SSD所有的block的擦除次数是相近的从而延长SSD的使用寿命。

磨损均衡分为 动态磨损均衡 和 静态磨损均衡：

动态磨损均衡，是指在外部力量的驱动下，自然完成磨损均衡。这里外部力量，包括写IO和垃圾回收。

静态磨损均衡，是指磨损均衡功能模块主动地查找那些长时间没有变化的数据，将这些数据搬移到其他位置，以便释放出擦除次数较少的block，使其投入到擦除/编程的循环之中。

 

 

 

 

 

 

 

 

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