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辟谣! SSD固态硬盘不通电就会坏?

程序员文章站 2022-04-05 16:58:24
辟谣! SSD固态硬盘不通电就会坏?别让朋友圈谣言害了你,最近有一篇关于SSD固态硬盘数据可靠性的文章很流行,说是希捷的一位工程师Alvin Cox研究发现固态硬盘在不通电的情况下数据会随着时间流失,到底是不是真的呢?... 15-05-14...

最近有一篇关于ssd固态硬盘数据可靠性的文章很流行,说是希捷的一位工程师alvin cox研究发现固态硬盘在不通电的情况下数据会随着时间流失,而且温度对ssd可靠性也有非常大的影响,最后总结出大多数ssd的可靠年限只有2年,建议重要数据不要用ssd保存。权威专家+可怕的后果+危言耸听的写法——这简直是完美的qq空间以及现在的微信圈范本,尼玛,什么时候这也扩散到diy圈子了?

辟谣! SSD固态硬盘不通电就会坏?

虽然现在大家都知道了ssd的好处了,但ssd始终绕不开的一个问题就是数据可靠性,先天性的p/e操作既给了ssd超强的性能,也给它带来了隐患——数据寿命是有限的,升级带tlc会导致寿命减少,升级到更先进的制程也会导致寿命减少,不明真相的人民群众难免要怀疑ssd的寿命了,这本来很合理,但前面提到的那个ssd不通电都能导致数据流失的传闻是真的吗?

一个成功的谣言绝不会100%都是错误的,高明的撒谎者总会三分真中掺杂七分假,前面这个谣言也是如此——ssd不通电会流失数据以及温度对ssd寿命有影响的说法是对的,但把这个影响夸张到如此地步就不对了,anandtech网站现在就出了一个打脸辟谣文章。

首先是前面那个报告作者alvin cox的身份,这篇报告并不是出自希捷公司的,而是jedec组织,alvin cox曾是jc-64.8标准小组(也就是ssd委员会)的主席,不过有一点是正确的——alvin cox本人确实是希捷公司资深工程师,只不过这跟他发表报告无关,jedec组织本身就是厂商们的联合组织,成员来自不同厂商是很正常的事,目前jc-64.8标准小组是hgst公司的frank chu领导的。

辟谣! SSD固态硬盘不通电就会坏?

在回答前面有关ssd数据保留问题之前,我们先来了解下厂商是如何确定ssd可靠率的。首先,ssd必须保证一定的容量,因此不可能把很多区块(blocks)用于op空间之类,这样做会降低用户的可用容量(ssd的这个特点可以参考我们之前的文章解释)。第二,ssd必须达到规定的uber及ffr指标,下面的表格解释了uber和ffr的含义,前者是ssd读取字节中出错的字节比例,ffr则是功能失效的比例,消费级及企业级ssd在这两个指标上有不同的要求,消费级ssd的uber是10-15,也就是1/1015的字节读取失败率,ffr不能高于3%。

最后一点就是ssd不通电状态下要达到jedec规定的数据保存率,消费级ssd是30°c温度下1年,企业级是40°c下三个月。

以上指标最后都是用tbw来表示,这也就是我们看到的ssd标识中数据写入量的意义,比如100tb数据写入寿命,这意味着在写入100tb数据时其指标也能达到上述要求。

辟谣! SSD固态硬盘不通电就会坏?

辟谣! SSD固态硬盘不通电就会坏?

这个表格来自intel

温度确实也会对ssd的数据保存造成影响,从intel给出的消费级ssd关机温度及活动温度下的保存时间来看,40°c活动温度、30°c关机温度下ssd的数据保存时间是52周,也就是一年。关机温度越高,ssd数据保存时间就会越短,活动温度25-30°c但关机温度55°c时,ssd保存数据的时间就只有1周了,这就是之前的谣言中“数据保存时间只有几天”的来源了,这种情况确实会发生,但根本不具有代表性。

现实中55°c的关机温度几乎不可能(ps:如果真有这样的情况,我觉得这时候应该先关心自己的人身安全而非数据安全了),因为大部分ssd还是在室温环境下使用,温度通常都在30°c以内。活动时的温度通常是40°c左右,系统内其他部件也会产生热量的。

辟谣! SSD固态硬盘不通电就会坏?

最后从技术上解释下这个数据保存的问题。半导体的导电性跟温度息息相关,这对nand闪存来说不是好消息,因为断电之后电子理应不再移动,否则就会改变cell单元的电荷。换句话说,随着环境温度的升高,电子会更快地从浮栅极逃离,最终会导致cell单元的电压状态改变,导致数据不可读。(也就是ssd不能再保存数据)

活动状态下则是另一回事,更高的温度会硅基导电性更高,p/e操作过程中电流量更高,隧道氧化层的压力更少,这会提高cell单元的可靠性,因为ssd可靠性主要就是受限于隧道氧化层保持浮栅极中的电子的能力。(nand的读写原理也可以参考我们之前的文章)

总之,在典型的ssd使用环境下,我们根本不需要担心ssd的数据保留问题。前面的表格还只是通过了可靠性测试,全新的ssd数据保留率会更高,对mlc nand闪存来说通常是10年。如果你买了一个ssd放着不用,那么它直接被淘汰的可能性实际上比ssd不能保留数据的可能性更大。

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