流言退却，固态硬盘剩余空间越少越慢越容易坏？

最近听到不少流言，居然是固态硬盘剩余空间越少越慢越容易坏，难道我买SSD不是为了用来存储的吗？这不就是小学时老师要求“垃圾桶里不能有垃圾”的悖论。

SSD基本上已经是装机必配，无论是台式机还是笔记本，基本上系统盘用SSD已经是人所共识。固态硬盘的性能确实和空间有关，尤其是过往不少朋友用64GB、128GB装系统的时候，由于剩余空间已经非常少，因此跑分有时候会很喜感。当年在台系品牌创见SSD做技术支持的时候，一天光是问这个问题的客户都有近百个。

然而，今天的SSD早已经白菜价，不少朋友会选择用闲置的SSD或者大容量SSD做移动硬盘。过往最性价比高的选择是小容量SSD+海量机械硬盘，而现在建议考虑nvme协议高速M.2接口的SSD搭配大容量SATA3接口SSD。这样的话，就是喜欢玩那种50GB-100GB的3A大作也不会硬盘空间危机。

不过，即使是nvme协议高速M.2接口SSD的价格也比较容易接受，256GB是起点，有条件建议512GB，毕竟高速M.2接口和sata3的速度差距近五倍，谁用谁知道。

把最需要速度的东西放在最快的盘，这才是享受。至于最重要的数据，当然要用机械硬盘备份。

返回问题的本身，很多人都知道，SSD的容量和速度有关，一般来说sata3接口是256GB到达临界点，而nvme协议高速M.2大约是1TB达到最高速度（2TB的暂无测试条件）。然而，速度是一方面，更重要的一方面是寿命。

其实，真正影响SSD寿命的，一方面是颗粒的素质，一方面是写入量。

单从颗粒的种类来说，四种颗粒的寿命按照SLC＞MLC＞TLC＞QLC这个方向递减。但是SLC基本上很难在民用级产品出现，有的估计也就是拆机货或者是黑片什么的，不建议。

MLC类型也是基本上找不到，过往东芝Q200系列貌似还是MLC的，但是主流已经被TLC所代替。至于QLC，暂时没有实体产品，不过从原理而言，寿命和速度比起TLC更低。

里面涉及到核心问题就是PE数，pe数也是按照SLC＞MLC＞TLC＞QLC这个方向递减。很抱歉地说，受限于成本和容量的需求，颗粒往低pe数发展基本上是不可逆的趋势，除非有重大的技术革新。

当然了，上述说的属于正规渠道正规产品。如果包含非正规的话，颗粒又分为原片、白片、黑片。

原片就是颗粒厂自家检验价格，打上自家logo发售的颗粒。比方说，东芝、闪迪、三星、海力士、镁光等都是颗粒厂家，除了三星，其他都会把颗粒发售给其他SSD生产厂家。

也有不少ssd厂家向颗粒厂家采购，并且打上品牌logo的颗粒。比方说，金士顿、威刚等，严格来说，正规渠道正规检测打上品牌logo的都还算是原片。

白片就是原厂封装以后没有通过原厂检验，作为次一级产品处理的颗粒。也有不少二三线品牌采购使用。至于质量如何，只能说看脸。

黑片就是检测不及格，作为废品处理的颗粒。过往，有些不知名品牌或者价格非常飚车的产品会用到黑片。一般拆机见到颗粒上面什么都没有标识的，多半是黑片。不过，基本上这样的品牌多半都不会幸福很久，既伤害消费者权益，又玩臭自己的品牌，属于不道德产品。

而真正衡量SSD寿命的参数是写入量TBW，写入的兆兆字节 Terabytes Written （TBW），也有定义TBW为Total Bytes Written，指在 SSD 使用寿命结束之前指定工作量可以写入 SSD 的总数据量。

TBW的定义和条件基于 JEDEC 标准 （JESD218A，2011 年 2 月），针对使用寿命定义。JESD218A全称SSD Requirement and Endurance Test Method，中译名是固态硬盘需求和耐用性测试方法，协议里规定了消费级和企业级SSD耐用性测试需求和测试方法。

但是TBW不等于实际使用寿命。打个比方，人类寿命大约是100岁左右，但是要达到100岁并不是所有人能做到。

一家名叫Heise online的德国网站，之前做了一个相当有趣的SSD的寿命测试，他们购买了6款比较有代表性的SSD（一共12个，每个型号2个），包含有Crucial BX 200、OCZ TR150、三星750 Evo、三星850 Pro、闪迪Extreme Pro、闪迪Ultra II。

测试过程简单暴力，就是持续不断地给硬盘写入数据，以观察硬盘使用寿命。现在Heise给出了最新的报告，并且还有一些有趣的结论。

SSD的寿命并不分高中低档，因为整体产品的都要比官方宣称寿命长。厂商对硬盘寿命以TBW写入数据量为考核指标，而250GB容量的SSD通常在60-150TBW，不过在Heise的实际测试中，美光Crucials BX200差不多共写入了187TB、280TB的数据，至少是比官方宣传的2倍以上，就是三星750 Evo这种廉价的TLC闪存硬盘，也写入了1.2PB数据量。

值得一提的是，使用MLC闪存的高端的SSD，写入数据量都在2.2PB以上，其测试中的第二块三星850 Pro硬盘甚至写入了9.1PB的数据量，要知道官方宣称的使用寿命只有150TB，如果按照这个测试成绩，每天写入40GB的话，这个SSD理论上能用623年，太夸张了对吧。

当然了测试归测试，Heise也强调SSD虽然寿命是不用担心的，但不排出一些突发情况，所以还是要做好备份，毕竟小概率事件也会发生。

而一般人要查看一下SSD寿命也不是很难的事情。

SATA3接口的2.5寸SSD就可以看到的说。但是需要注意F1的项其实有两个含义。

F1（241）LBA写入总数 Total LBAs Written

LBA写入数的累计。

F1（241）写入剩余寿命 Lifetime Writes from Host

自硬盘启用后主机向硬盘写入的数据总量，以4个字节表示，每写入64GB字节作为一个单位。

mSMART软件里面，SSD对应的就是写入量累计，第一个含义。

写入寿命并不是单纯看颗粒和主控，固件的算法，缓存都会对写入有影响。比方说，早期的sf2218主控有写入减半的黑科技，就是写入量为实际量的一半，大大增加了寿命。然而现在某些主控却有写入放大问题。

SSD与传统磁盘相比其有了非常大的性能优势，以及较多的长处，可是事物总是有两面性的。其也自身也存在一些问题，写入在SSD中的数据是不能够直接更新的，仅仅能通过扇区覆盖重写。在覆盖重写之前须要先擦除，并且擦除操作又是不能在扇区上做的。仅仅能在磁盘的块上来完毕，擦除块之前须要将原有的还有效的数据先读出，然后在与新来的数据一起写入，这些反复的操作不单会添加写入的数据量，还会降低闪存的寿命，更吃光闪存的可用带宽而间接影响随机写入性能。

举个最简单的样例：当要写入一个4KB的数据时，最坏的情况是一个块里已经没有干净空间了。但有无效的数据能够擦除，所以主控就把全部的数据读到缓存。擦除块，缓存里更新整个块的数据，再把新数据写回去。这个操作带来的写入放大就是: 实际写4K的数据。造成了整个块（共512KB）的写入操作，那就是放大了128倍。同一时候还带来了原本仅仅须要简单一步写入4KB的操作变成：闪存读取(512KB)→缓存改（4KB）→闪存擦除（512KB）→闪存写入（512KB）。共四步操作。造成延迟大大添加。速度变慢。所以说WA是影响SSD随机写入性能和寿命的关键因素。以100%随机4KB来写入，眼下的大多数SSD主控，在最坏的情况下WA能够达到100以上。假设是100%持续的从低LBA写入到高LBA的话，WA能够做到1，实际使用中写入放大会介于这两者之间。SSD的详细操作过程例如上图。

在实际操作中我们非常难全然解决掉SSD写入放大的问题，仅仅能通过某些方法来更有效的降低放大的倍数。一个非常easy的办法就是将一块大的SSD硬盘仅仅使用其的一部分容量，比方128GB你仅仅是用64GB，那么最坏的情况就是写入放大能降低约3倍。

当然这样的方法有点过于浪费资源了。另外还能够在写数据时採用顺序写入。当SSD被顺序写入时，其写入放大一般为1，但某些因素会影响到该值。

除了上面的方法外，现阶段公认的比較好的方法是TRIM。

TRIM位于操作系统层。操作系统使用TRIM命令来通知SSD某个page的数据不须要了。则能够回收。

支持TRIM的操作系统和以往的主要差别是删除一个Page的操作不同。

在磁盘时期，删除一个page之后在文件系统的记录信息里将该page的标志位设置为可用，可是并没有将数据删除。使用SSD且支持TRIM的操作系统，在删除一个page时。会同一时候通知SSD这个page的数据不须要了，SSD内部有一个空暇时刻的垃圾收集进程，在空暇时刻SSD会将一些空暇的数据集中到一起，然后一起Erase。

这样每次写操作。就在已经Erase好了的Page上写入新的数据。

写入寿命其实并不可怕，TLC的话我最老的一个浦科特M7V用了差不多四年。MLC的话，最老的一个，2011年的64GB威刚至今还能用。过往15.6寸神舟上面用的两个256GB，天天处理图片，下载电影，天天折腾，写入量早就超过20TB（40GB一部高清蓝光原盘，自己算算）的，还不是蹦跶着。

所以说，写入寿命只是一个指标，不要过于去纠结。与其畏首畏脚，还不如趁现在ssd和内存价格便宜，赶快升级，天知道什么时候又涨一波。涨价需要理由吗？这和爱一个人一样。