知乎上一位网友晒出自己用了九年的MLC系统盘,按最保守计算,这盘居然还能再战66年-8。
电商平台或电脑城里,当销售员推荐TLC固态硬盘时,很多人下意识会皱眉头:这玩意儿寿命行吗?

关于3D NAND TLC寿命知乎上的讨论五花八门,有人计算着理论写入次数,有人分享自己的实战经验,更有人翻出学术论文来分析阈值电压分布对可靠性的影响-4。

不少人脑海中对TLC寿命的担忧,源于早期平面NAND时代的印象。那时候的2D TLC确实表现平平,擦写次数只有500-1000次,相比MLC的3000-10000次和SLC的10万次差距明显-1。
技术发展比我们想象中快得多。当存储单元从平面布局变为立体堆叠,一切都变了。3D NAND技术就像是把平房改建成摩天大楼,单元尺寸和隔离度基本保持不变-3。
这种结构变化带来了实实在在的好处。现在的3D TLC NAND,其每位元资料的电子数与最新节点的MLC 2D NAND相同甚至更佳,可靠性和数据保留率大致相当-3。
有研究指出,通过特定的固件设置和优化,3D TLC甚至能达到超过10000次的编程/清除循环-3。
在知乎关于3D NAND TLC寿命的讨论中,经常能看到这样的计算:以120GB TLC硬盘为例,每天写入10GB数据,按照最低500次擦写次数算,理论寿命约为16.44年-1。
算数没错,但现实情况往往偏离这种理想化计算。绝大多数用户根本达不到这样的写入强度。多伦多大学一项研究分析了近200万个固态硬盘,发现一个有趣的现象。
在数据中心环境中,99%的存储系统退役时只写入了理论值的15%-8。这意味着这些硬盘远远没有达到设计寿命就被更换了,原因通常是容量不足或性能跟不上需求,而非寿命耗尽。
另一项研究显示,60%的SSD年损耗率小于1%,相当于这些硬盘用100年以上才会报废-8。
从技术角度看,3D TLC的寿命与电荷俘获层中的电子保持能力直接相关。每次编程和擦除操作,都会在氧化层中产生磨损,逐渐影响电子存储的稳定性-7。
温度对3D TLC寿命有复杂影响。研究发现,高温下程序干扰的失效位数反而比室温条件下小-5。但这不意味着应该让硬盘在高温下运行,因为高温会加速电子流失,缩短数据保存时间-7。
3D TLC的宽温适应能力确实比2D TLC强。2D平面TLC闪存的允许读写温差在40度左右,而3D TLC可以做到70度左右-7。
在工业自动化领域,倍福等公司对3D TLC进行了特殊优化。通过固件设置,在pSLC模式下使用3D TLC闪存,能够实现超过50000次的写入循环-2。
相比传统3D TLC NAND仅2200次的写入循环,pSLC模式将寿命延长了17倍以上-2。这种技术也用于汽车电子领域,美光的汽车级3D TLC产品能在-40°C至105°C的极端温度范围内工作-3。
这些工业应用表明,通过适当的固件优化和技术手段,3D TLC完全可以满足高可靠性需求。不过工业级产品的价格也相应较高,消费级产品需要在成本与可靠性之间取得平衡。
回到普通消费者的日常使用,3D NAND TLC寿命知乎用户的实际经验更具参考价值。有网友分享,自己的128GB TLC系统盘在公司高强度使用六年后才损坏-8。
而在家里使用强度较低的情况下,他的另一个硬盘九年仅写入46TB数据,按此速度计算,即使是MLC硬盘也足够他用一辈子-8。
对于大多数用户来说,决定更换硬盘的原因往往是容量不够用或速度跟不上需求,而非寿命耗尽。现在的固态硬盘市场,500GB或1TB容量的TLC产品已成为主流。
以500GB硬盘为例,即使按最低的500次P/E周期计算,也能提供超过20年的理论寿命;如果是1TB容量,则超过41年-1。这个时间远远超过大部分电脑的使用周期。
虽然3D TLC寿命对普通用户已经足够,但采取一些措施仍可进一步延长硬盘使用时间。避免将硬盘填得过满是关键。当可用空间极低时持续高强度读写,会显著增加硬盘损坏的风险-8。
注意工作温度。虽然3D TLC有较好的温度适应性,但持续高温环境仍会加速电子流失-7。良好的机箱通风能帮助硬盘保持适宜工作温度。
选择信誉良好的品牌也很重要。不同厂商的固件算法差异很大,这会直接影响写放大系数和实际寿命-8。大厂通常有更成熟的磨损均衡和错误校正技术。
定期备份重要数据是必须的,这不仅针对固态硬盘,对所有存储设备都适用。毕竟,任何存储介质都有可能失效,多一份备份就多一份安全。
一位网友在知乎上分享,他的500GB TLC硬盘使用五年半后,总写入量仅为6.448TB,相当于只用了26.5次P/E循环-8。按这个速度,这块标称寿命500次P/E循环的硬盘,理论还能再用103年。
当电脑早已更新换代,那块3D NAND TLC硬盘可能还在某个角落静静存储着数据。硬盘寿命的讨论渐渐从“能用多久”变成了“需要多大”。