存储设备研究所 篇十九：如果SSD硬盘闲置很多年，内部数据会不会丢失？

大家好，我是噩梦飘雷~

最近看到有网友想把当下生活中的一些照片和视频存在硬盘中，埋在地下，给自己留一颗时间胶囊，然后疑虑如果使用SSD硬盘的话，会不会丢失数据。

这个问题的答案想必也是很多朋友想知道的，所以今天我们就来探讨下吧。

基于NAND闪存的SSD并不适合长时间闲置不通电的保存方式，由于存储数据的先天原理所限，其丢失数据的概率要比机械硬盘、磁带等介质大得多，这也是许多SSD厂商不愿提及的问题。

1.首先我们来看SSD（排除傲腾3D-Xpoint）存储数据的原理。

传统的机械硬盘是通过硬盘中磁头扫过高速旋转的金属盘面上的不同区域，在这个过程中识别和改变盘面存储区域中的磁性信息，从而实现读取和写入数据的。

而SSD的存储原理与之完全不同。

SSD主要使用闪存芯片来存储数据，在其中并没有可动的机械结构。

在闪存芯片的每个最小存储单元中，都禁锢着一定数量的电子，可以将其看作一个个微小的电容，或者一个个关着电子的小笼子。

在使用时，主控芯片通过控制这些存储单元中电子的数量，可以实现检测和调整闪存中存储单元的电压，来标识0和1的状态，从而读取和写入我们需要的数据。

事实上，SLC、MLC、TLC、QLC等不同闪存类型，也正是基于每个存储单元能标识的状态多寡来区分的。

SLC颗粒只存储一个比特的数据，即只有“0”或“1”两种电压状态之分；

MLC颗粒每个存储单元可以存储2个比特，有“00”、“01”、“10”、“11”四种电压状态；

TLC颗粒每个存储单元可以存储3个比特，有“000”、“001”、“010”、“011”、“100”、“101”、“110”、“111”八种电压状态。、

同理，QLC颗粒每个单元可以存储4个比特，需要2的4次方，也即16种电压信号来表示16种状态。

可以看到，存储单元中可以存储的比特数越高，对存储单元的信息利用率也就越高。

但是与此同时，存储的比特数越高，也就代表着存储单元需要禁锢更多的电子，通过更加精细的电压操作来存取信息，造成读写速度和效率的下降。

同时，在对SSD进行写入操作时，会不断改变存储单元的电压状态，在这个过程中电子会在存储单元内外进行穿梭，穿梭的过程会对笼子本身（存储介质）造成磨损。当笼子本身被磨损殆尽，失去了对电子的禁锢能力，此时SSD就失去了对数据的保存能力，也就是我们常说的写入寿命耗尽了。

2.SSD长期断电闲置，数据真的会丢失

想象一下，TLC的存储单元比SLC禁锢了更多电子，在内外穿梭时对存储介质的磨损更大，这也是TLC的写入寿命比SLC更低的主要原因之一。

了解了SSD存储数据的原理，下面我们就来讨论数据冷存储的问题。

如果我们需要保存SSD中存储的信息，那就需要保证存储单元的电压状态不变。在通电时，可以通过主控芯片的控制，来保证每个存储电源中的电子数量不变，从而固定信息。

但是在断电后，闪存芯片对于电子的禁锢能力是有限的，相当于监狱失去了狱卒管理，同时牢笼本身也会随着时间延长越来越弱。在长时间的断电之后，部分活跃的电子本身会逃离出牢笼，改变存储单元本身的电压状态，造成数据错误。

换句话说，就会造成存储数据的损坏。

当环境温度升高时，电子能级更高，更加活跃，也就更容易因为电子丢失效应而丢失数据。

实际上，JEDEC组织早已对SSD定下了标准，即消费品SSD在断电情况下，要求消费级产品关机断电后在30℃情况下至少要保存1年的时间，企业级产品关机断电后在40℃情况下至少保存3个月时间。

Intel也曾做过闪存标称耐久度用尽后在极端环境下的测试；当环境温度在30度情况下，经过52周就有可能出现数据丢失；如果把环境温度提升至35度，使用周期就会缩减为26周；如果把环境温度提升至55度，那2周内就有可能丢失。但需要说明，在闪存较新的情况下，这个时间会延长。

因此对于NAND闪存SSD，一般来说并不建议长时间断电放置，随着时间的推移和环境温度的升高，数据丢失损坏的几率会越来越高。

3.长期冷存储的方案

对于家庭用户来说，最可行、最划算的方案就是机械硬盘了，不仅存储容量大，而且单位容量的价格还要比SSD更便宜得多。

前面说过，机械硬盘由于使用磁性介质存储数据，好好存放的话，数据保存10年以上一般没啥问题。

商业用户常用的磁带机，虽然有着更大的容量，并且磁带本身很便宜，但是磁带机的价格太贵，而且随机读写能力太差。家庭用户没有超大容量的数据需要存储的话，并没有必要。

而光盘也不如机械硬盘，不仅单碟片容量太小，而且由于存储介质外露，很容易有老化、磨损等问题，存储寿命和稳定性都堪忧。

至于前面提到的Intel 傲腾硬盘，虽然也叫SSD，不过其存储原理和普通NAND闪存SSD完全不同，是通过超高电压瞬间融化存储单元，从而改变存储单元的电阻值来存储数据的，各方面性能全面优于NAND闪存，并且存储材料本身不会因为形态的重复改变而老化衰退，倒是能长期保存数据。

不过傲腾虽好，但是价格实在太贵，也不适合普通用户选择。

综上所述，还是直接选择机械硬盘就可以了。

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