LC快閃記憶體真沒問題，三星840 SSD可靠性再測試
三星前段時間發佈了新一代主控和NAND快閃記憶體的840系列SSD，其中定位較高的840 Pro使用的是19nm MLC快閃記憶體，而定位主流市場的840系列使用的則是19nm TLC快閃記憶體，這也是第一款使用TLC快閃記憶體的主力SSD硬碟。
這兩款SSD的性能已經做了測試，其中尤以TLC快閃記憶體的840為人關注，因為大家都知道單電平的SLC性能及可靠性最好，雙電平的MLC次之，而三電平的TLC無論性能還是可靠性都要低幾個量級，三星的840 SSD如何才能讓人放心呢？
針對TLC快閃記憶體的可靠性，Anandtech網站再度做了驗證，希望可以打消大家的懷疑念頭。
首先是SLC、MLC以及TLC原理上的不同，這個問題我們也多次做過解釋，E文不太好的同學可以不用看anandtech的解釋了，我們的SSD橫評文章中也有過專門的說明。
簡單來說，這三種快閃記憶體性能上的區別如下：
SLC每cell只有一個1bit，只需要2個電壓狀態，MLC每cell儲存2bits，需要4個電壓狀態，而TLC每cell儲存3bits，需要8個電壓狀態，而NAND快閃記憶體的program（程式設計，工作迴圈的一部分，另一部分是erase擦除）所需電壓在15-18V之間，因此對TLC來說被沒有太多的電壓變化範圍，而且每個電壓位元的差別也太小了，有時候也無法區分像111和110這麼近的電位變化，所以TLC的可靠性（寫入次數）就減少了，遠不如SLC和MLC。
不過廠商們絕對不願意看到大家討論TLC快閃記憶體的寫入壽命問題，所以他們都沒有公佈過對應的參數，從以往的經驗及得到消息來看TLC的寫入次數大約是1000-1500次P/E迴圈，這個結果看起來跟之前Intel的335系列SSD得到的1000次P/E壽命很接近，但是後者更可能是固件bug，實際上並不一樣。
三星不像Intel那樣告訴我們NAND快閃記憶體的寫入次數，而沒有NAND寫入次數就沒法得出NAND的寫入資料總量，因為還有寫入放大的因素存在。不過他們還是找到了一個變通方法來計算寫入資料量。
首先向SSD寫入QD=1佇列的不可壓縮128KB檔，記錄每次寫入的持續時間以及WLC（Wear Leveling Count，磨損測量指數，類似於MWI媒體磨損指數）。如果得到了平均的寫入速度和寫入時間，那麼就可以用來計算寫入的資料量了。因為連續的大區塊資料的寫入放大約等於1，所以寫入空盤的時候是沒有碎片的。
下面就是記錄的結果：
寫入92623GB的資料量耗盡了34 WLC
他們預測的1000次P/E壽命看起來是準確的，因為WLC指數反映的是已用盡的P/E次數，而且二者是成反比的，P/E次數是1000的話，WLC就應該是0。
另外，如果三星的WLC指數跟Intel的MWI指數是一樣的定義，那麼即便WLC降到了0也不意味著SSD要廢了，至少還有20-30%的可用壽命，至少Intel的MWI指數是這樣定義的，該指數降到0只是表示你需要考慮一下資料備份的重要性了。
總結：
1000次P/E迴圈壽命看起來並不多，但是依然夠用。假如用戶端每天的平均寫入量大約是10GB，而寫入放大保持在一個合理水準，那麼計算得出的TLC寫入資料壽命如下：
256GB型號的TLC快閃記憶體可用23.4年，128GB型號也有11.7年
當然，如果你每天的寫入量是20GB，那麼可用時間還會減半，不過依然有數年的使用壽命，就算每天寫入30GB，256GB型號依然有足夠的可用時壽命。部分重度隨機寫入的情況下寫入放大率也有可能達到10倍以上，不過那主要是伺服器應用場合，日常使用中很少出現這個情況。
最後還要知道，所有的SMART數值都是比較保守的，就算WLC或者MWI指數降低到0，這也不代表你的SSD要廢了，更有代表性的是XS論壇的一個測試，250GB的830已經寫入了5000TB的資料了還沒有壞掉，國內也有人做過這樣的測試。WLC真正降到0需要總計828TB的資料量，這已經是SMART數值的5倍之多了。
雖然不是所有的SSD都這麼耐用，但是像Intel、美光及三星這樣的NAND快閃記憶體大廠生產的SSD產品似乎要比SMART值顯示的壽命更耐用，因為他們更可能挑選最高品質的NAND快閃記憶體來製造SSD。
總而言之，Anandtech的測試表明了即便是TLC快閃記憶體的SSD，其使用壽命也不足為慮，遠遠超過人們的想像，不過他們也要知道，測試的資料比較理想，每個人的使用狀況是不一樣的。
最最重要的是人們對TLC快閃記憶體的期待是容量更高，價格更低，用更大的容量來彌補P/E次數的降低，而三星的840相比目前的MLC快閃記憶體SSD並沒有什麼價格上的優勢，在可以選擇的情況下有多少人願意選擇TLC快閃記憶體的840呢？上一代的830無論性能還是性價比都要好於840，為何要選擇TLC快閃記憶體呢？所以840最大的問題並不是可靠性，而是性價比，還是先讓三星解決了這個問題再說吧。
| 
收藏
分享
分享
提升卡
置頂卡
沉默卡
喧囂卡
變色卡
顯身卡
