大容量的SSD是否由于磨损均衡而具有更长的使用寿命?


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有人告诉我,如果购买更大容量的SSD,则可以延长SSD的使用寿命。理由是,较新的SSD具有损耗平衡,因此无论您是否将此写入分散在(逻辑)磁盘上,写入量都应保持相同。而且,如果您获得的SSD容量是所需容量的两倍,那么您的容量就可以达到磨损平衡的两倍。

这有什么道理吗?


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要记住的一件事是,在任何答案中都没有明确提及,但是您似乎已经意识到,那就是,较大的SSD 本身并不易磨损或具有更好的磨损平衡性。重要的部分是您实际使用了多少磁盘:如果使用75%的磁盘,则执行损耗均衡时,控制器只有25%的磁盘可用;如果使用磁盘的50%,则控制器有磁盘的50%用于损耗均衡。损耗平衡可利用的空间越多,损耗平衡将越有效。我们称此为“过度配置”。
米歇尔·约翰逊

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现代SSD也可以使用磁盘中填充有数据的部分来进行损耗均衡。将静态磨损平衡打入您最喜欢的搜索引擎。
David Schwartz

@MichealJohnson:这不是很准确-即使磁盘已满100%,控制器仍可以使用所有磁盘进行磨损均衡。这是因为它可以移动页面,因此,即使包含永不更改数据的块(例如,基本OS文件)也可以共享某些损耗。
psmears '17

@psmears很公平,但是我的观点是“更大的SSD =更好的磨损平衡”并不总是正确的。通过使用更大的SSD进行磨损均衡的唯一好处来自以下事实:磁盘使用较少,因此有更多空间可用于磨损均衡。控制器是否可以使用占用的空间进行损耗平衡无关紧要,我很清楚控制器通常会这样做。关键是更多的可用空间可带来更好的损耗平衡,因此将相同数量的数据存储在更大的SSD上可带来更好的损耗平衡。
米歇尔·约翰逊

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从理论上讲,使用较大的驱动器而少使用它会使驱动器变慢,因为您使用的是较小的一部分。它还有助于避免可能在几乎满的驱动器上发生的读取/擦除/重写周期,从而有助于降低写入放大率,但是我认为驱动器由于闪存磨损而导致的故障并不常见。一个网站进行了测试,测试的每个驱动器的使用寿命都超过了指定的写入限制。techreport.com/review/27909/...
埃文施泰因布伦纳

Answers:


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这是事实,这是支持从SLC(快速耐用的闪存单元,但容量较小)向MLC(较慢和较不耐用的闪存单元,但容量较大)的转换的主要动机之一。为您提供一些基本数字(在旧的34nm技术上):

  • SLC驱动器:100K P / E周期(编程-擦除周期),100 GB大小,10 DWPD(每天的驱动器写入)x 5y,总计1825 TBW(写入的字节字节);
  • 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,尽管MLC驱动器的P / E耐久性不到其P / E耐久性的1/3,但由于其更大的尺寸,其总耐久性(以太字节写)为SLC驱动器的60%(而不是预期的30%) 。足够的超额配置可以实现更高的耐久性,从而在两个磁盘之间实现相对奇偶校验。

也就是说,SSD很少会因NAND磨损而死亡。而是,控制器和FLT(闪存转换层)错误是导致基于闪存的固态驱动器被杀死或变砖的原因。选择SSD时,我会优先考虑以下事项:

  • 容量:由于空间永远不够,所以请不要低估您的需求。由于可用的NAND芯片更多,因此较大的磁盘(通常)也比较小的磁盘快。
  • 掉电保护:如果用于同步写入,请确保购买具有掉电保护的写回缓存的磁盘;
  • 供应商往绩记录:如果用于企业工作负载,请不要购买“无名” SSD或“面向游戏”的型号。而是与英特尔,三星和美光/ Crucial等知名可靠的供应商合作。

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我对避免使用无名牌的注意事项。我亲身经历了大规模认证。Noname驱动器经历了各种故障,包括周期性的控制器崩溃和无法解释的阻塞。英特尔NAND最好,三星控制器也是如此(尽管我认为英特尔驱动器开始使用Sanforce控制器)。
jorfus

您是否推荐Western Digital?
Chloe

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对于客户端工作负载,请确定。对于更密集的写操作,否。
shodanshok

您是否有“ SSD很少因NAND磨损而死亡”的消息来源?顶级供应商的固态硬盘是否会改变
ispiro

@ispiro我在这里
shodanshok

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当您用完块擦除周期时,SSD会磨损。每个块只能擦除多次。较大的SSD具有更多的块,因此意味着更多的块擦除周期。在其他所有条件都相同的情况下,在1TB SSD耗尽之前,可以向其写入512倍的SSD的两倍。

坦白说,我不会购买更大的SSD来延长使用寿命。更大的SSD将花费更多。而且,您很可能希望在出现故障时,用更新,更大,更快,更便宜的SSD替换该SSD。在大多数实际使用模式下,要真正达到现代SSD的磨损点需要很长时间。


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您不会购买更大的SSD,因为您可能想购买更大的SSD?:-D
Phil

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@Phil这是购买计算机硬件时的常见模式。通常出于以下三个原因而购买没有预期的未来需求是没有意义的。首先,当您实际需要额外支付的费用时,它可能已过时。其次,当您经过“最佳位置”时,您必须付出更多的代价才能获得更多。第三,在您需要它的时候,它可能会造成成本损失,甚至不仅仅是现在要购买它所需要支付的额外费用。
David Schwartz

@DavidSchwartz通常被遗忘的一个因素是外部技术人员来升级硬件的薪水。仅此一项通常可以使最佳位置变得更高。
Ole Tange

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是的,更大的固态硬盘具有更高的耐用性。

这里涉及两个因素,它并不像看起来那么简单:

  • 较大的SSD内含更多NAND,任何半个像样的SSD都支持损耗均衡,以便所有写入均匀地分布在NAND上。因此,无论您在驱动器上放了多少数据,简单的事实就是里面有更多的NAND意味着任何一位NAND都将花费更长的时间。如果您查看市场上大多数的SSD,您会注意到容量更高的型号往往具有更高的耐用性等级,而额定为每天给定驱动器写入次数(DWPD)的硬盘型号自然会具有更高的耐用性。能力。
  • 尤其是在繁重的企业工作负载或驱动器快满时,另一个影响因素是基于NAND的SSD的工作方式。关于NAND闪存的一个重要事实是它可以在小页中写入数据,但只能在大块中擦除数据。因此,通常有必要将写操作分散到多个页面上,并在重写或删除数据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控制器尝试避免擦除块,直到将块中的所有页面都标记为无效为止,因为擦除包含有效数据的块需要将该数据重写到其他位置,从而降低了性能并浪费了过程中的写入持久性,这种现象称为写放大
    • 这具有重要的含义,即您的数据可能会比其实际大小占用更多的NAND空间。同样,频繁替换少量数据的繁重的随机写入工作负载往往会导致驱动器使用的NAND比保存数据所需的实际数量要多得多,因为在可能的情况下,写入会分散开,以避免不必要的擦除和重写以及以确保写入在NAND上均匀分布。
    • 但是,如果驱动器空间不足,这种情况就会崩溃。尽管从操作系统的角度看,SSD似乎剩余容量很小,但内部可能很少或没有空块。这意味着SSD控制器别无选择,只能擦除包含有效数据的块并将数据重写到其他位置,从而导致写入放大。这就是为什么企业SSD经常被过度配置的原因,这意味着该驱动器包含的NAND比操作系统公开的更多。这样可确保在驱动器逻辑上已满的情况下,控制器内部仍会留有一些空间,以便控制器重新排列数据并避免过多的写放大。只需使用更大的驱动器来保存相同数量的数据,就可以实现这种超额配置的效果。我在“ 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的工作负载而言,持久性通常不需要担心,除非您每天向驱动器写入大量数据。但是,如果您要购买用于数据中心工作负载(如OLTP或数据库)的驱动器,则需要注意耐用性等级,确定希望在该驱动器上放置多少I / O,并选择满足您要求的驱动器。要求。


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几年前,我为您今天使用的视频网站的数据库群做了相当大的SSD资格认证。当时还没有进行静态磨损平衡,所以我准备过多。(手动将max lba设置为驱动器大小的80%)。这避免了驱动器填满并且无法执行磨损平衡的病理性边缘情况。人们现在提到静态磨损平衡可以避免该问题。我没有研究这个问题,但是我想您可能想要避免填满驱动器。

如果您选择

  1. 来自未知品牌的巨大动力
  2. 前三大品牌之一的开车距离较小

选择选项2。从已知的制造商那里购买产品,并计划不填满。我只会比我知道的要大20%-50%。

以我的观点,我的无名驱动器异常频繁地发生故障(控制器崩溃,控制器整体故障,驱动器显示为1mb而不是实际驱动器大小)。部署后,只有一个驱动器经历了明显的NAND磨损(在具有数千个驱动器的高写入生产环境中)。使用Sanforce控制器的驱动器性能最佳。采用英特尔NAND的驱动器是金标准。


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确实是这样。其原因是因为更大的SSD具有更多的“区域”来分散磨损。由于更大的SSD需要使用更多的“块”,因此每个块不会得到足够的使用。就像您有10辆汽车而不是1辆汽车,而您每天驾驶另一辆汽车一样,每辆汽车将需要更长的时间来换油。


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的确如此,但是要真正最大化SSD的耐用性,您必须选择专业系列,以允许您显着减少可用容量以增强耐用性。因此,列出了具有一定FWPD值的专业SSD。


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您不需要一些市场营销BS“专业SSD”即可:只需保留部分磁盘未分区就可以过度配置。
psusi

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@psusi专业级企业级固态硬盘还有其他优势,例如断电保护,具有更多预留空间的大量原始闪存,不同的固件以实现更一致的性能,更多的散热以实现恒定负载,更好的闪存装箱(eMLC)等
Richie Frame

@psusi不,那不是等效的。如果固件不允许您显式牺牲耐用性,则某些闪存将保持未使用状态。
wazoox

@wazoox,留下一些闪光的闲置是如何你牺牲耐用性的能力。
psusi

@RichieFrame,我阅读的所有测试报告都表明有些驱动器在掉电时表现正常,而有些则没有;以及驱动器的价格或制造商与哪个不相关。
psusi

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确实是这样

还要注意,当这些设备有足够的可用空间(通常为10%,更多的是更好)。

正如其他人所建议的那样,节省的金钱可用于购买真正需要的东西,因为每TB的价格会随着时间下降,因此可以更快地购买更大,更快的SSD。


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您关心的实际基础值不是磁盘大小,而是它的TBW(写入的TerraBytes)。卖方的担保期限为TBW或WPD(每天写入),期限为一段时间(通常为5年)。两者可以互换,如TBW = DiskSizeInTB * WPD * 5 * 365。

当使用WPD指定磁盘时,您可以拥有1TB的磁盘(0.3WPD)或0.1TB的磁盘(10WPD)。较小的磁盘的TBW为1825,较大的磁盘的TBW为547,因此较小的磁盘具有更大的耐久性。

您真的想知道就TBW而言,使用情况最糟糕的情况是什么,并希望看到磁盘具有一些备用磁盘来保持自身状态。

TL; DR:磁盘大小不是完整的耐用性度量,请查看或计算TBW度量并将其用于耐用性。

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