必須確保所有塊都具有相當數(shù)量的擦除，以便最大限度地延長SSD的使用壽命和可靠性。

固態(tài)硬盤預期壽命

閃存中的數(shù)據(jù)按單元、頁面和塊的層次結(jié)構(gòu)排列，數(shù)據(jù)一次寫入一頁。NAND閃存架構(gòu)使得擦除只能在塊級別進行。此外，對固態(tài)驅(qū)動器 （SSD） 中數(shù)據(jù)的訪問通常是本地化的。會有一些數(shù)據(jù)很少使用，或者只是為了讀取而訪問，而其他數(shù)據(jù)則經(jīng)常更新。

但是，可以擦除閃存單元的次數(shù)是有限制的。達到極限后，閃存單元的可靠性越來越差。錯誤可以糾正，但頻繁的錯誤表明塊即將達到其使用壽命。

如果某些塊比其他塊更頻繁地寫入并因此被擦除，那么它們將比其他塊更早變得無法使用。因此，在某些塊上過度重寫會降低 SSD 的容量，并最終降低整個閃存的可用壽命。

磨損均衡

必須確保所有塊都具有相當數(shù)量的擦除，以便最大限度地延長SSD的使用壽命和可靠性。此過程稱為“磨損均衡”。

磨損均衡是大多數(shù)閃存控制器執(zhí)行的功能。通過在閃存中使用塊，控制器可以將磨損均勻地分布在所有塊上。磨損均衡最直接的方法是計算每個塊被擦除的次數(shù)。當需要塊來存儲某些數(shù)據(jù)時，將使用擦除計數(shù)最低的空塊。

磨損均衡有兩種：動態(tài)磨損均衡和靜態(tài)磨損均衡。

動態(tài)磨損均衡

動態(tài)磨損均衡的缺點是僅適用于正在寫入的塊。

例如，一個家庭可能會獲得一個新的 SSD，并立即用家庭照片填充其中的一半。這些塊的初始擦除計數(shù)為 1。假設SSD的另一半存儲家庭常見活動的結(jié)果，例如創(chuàng)建，編輯和復制文檔，導致該一半的擦除計數(shù)穩(wěn)步增加。同時，SSD前半部分的擦除計數(shù)仍為1。

因此，SSD的兩半將具有明顯不同的磨損程度。磨損較大的一半會縮短 SSD 的使用壽命。

靜態(tài)磨損均衡

因此，必須確保SSD中不同塊的不均勻使用不會縮短SSD的使用壽命。

稱為“靜態(tài)磨損均衡”的技術(shù)增加了很少使用的塊的使用，以分散擦除計數(shù)。當 SSD 控制器擦除塊時，會將該塊的擦除計數(shù)與當前使用的塊的擦除計數(shù)進行比較。如果前者和后者之間的差異達到某個預定義的閾值，則當前使用的塊之一將被釋放以供將來使用。

例如，假設磨損級別閾值為 32。當控制器第 33 次擦除塊時，它將看到該塊的數(shù)量已超出限制 1。然后，控制器會將照片從其中一個長期占用且很少使用的塊復制到新擦除的塊中。雖然此操作會將總擦除計數(shù)增加 1，但它也會將很少使用的塊移動到空的可用塊列表中。因此，此過程可確保閃存中的所有塊均勻使用，以實現(xiàn)磨損均衡并確保閃存的最大使用壽命。

性能影響

由于靜態(tài)磨損均衡必須作為后臺任務進行，以避免對 SSD 的讀寫速度產(chǎn)生不利影響，因此該過程可能非常耗時。不同的制造商可能會采取略有不同的磨損均衡方法，這可能會對 SSD 性能或可靠性產(chǎn)生不同的影響。

功能強大的閃存控制器針對不同類型的閃存（如 SLC、MLC、TLC 或 QLC）以及特定的閃存設備屬性進行了調(diào)整。用戶甚至不會意識到磨損均衡的發(fā)生。因此，SSD的使用壽命剛剛延長。

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