【CNMO科技】追求高效穩定的儲存體驗，固態硬碟（SSD）無疑是理想之選，其卓越效能能長期為數據存取保駕護航。然而，SSD的完美並非無缺，其核心部件NAND快閃記憶體存在的寫入與擦除周期限制，預示著其效能會隨著時間推移而逐漸衰減，直至最終可能面臨失效的風險。
那麽，如何準確評估SSD的壽命？又有哪些關鍵因素在無形中影響其耐用性？更重要的是，當SSD接近其生命終點時，我們能否透過某些明顯跡象提前察覺？
SSD的壽命有多久？
通常而言，高品質的SSD在妥善使用下，能夠穩定工作五到十年之久。然而，這一時間框架並非絕對，它受到多種因素的共同影響。
首先，SSD使用的NAND快閃記憶體型別是影響其壽命的關鍵因素之一。不同型別的NAND快閃記憶體，如SLC（單層單元）、MLC（多層單元）、TLC（三層單元）和QLC（四層單元），在耐久性和效能上存在顯著差異。SLC具有最高的耐久性和速度，但成本也最高，而QLC雖然成本較低，但耐久性和速度相對較差。
其次，SSD的工作負載和使用頻率也會對其壽命產生影響。高強度的工作負載和頻繁的使用會加速SSD的磨損，從而縮短其壽命。例如，在數據中心環境中，SSD可能需要處理大量的讀寫操作，而在個人電腦中，SSD的使用頻率則相對較低。
此外，研究表明SSD的失效更多與時間有關，而非使用量。即使SSD每天都被大量使用，時間本身也會對其產生影響，導致逐漸退化並最終失效。這一發現挑戰了以往關於SSD壽命與使用量直接相關的觀念。
在數據中心的背景下，研究人員發現SSD的替換率遠低於傳統的硬碟機（HDD）。雖然早期有人聲稱SSD比HDD更不可靠，但這一觀點已被證明是錯誤的。然而，SSD確實比HDD更容易出現無法糾正的錯誤和壞塊，但這並不一定會導致驅動器完全失效。
雲端儲存和備份公司Backblaze也提供了關於SSD可靠性的寶貴數據。在Backblaze的報告中，公司遭遇了總計63塊SSD的失效情況。基於對這些SSD開機時長（POH）的分析，他們計算出SSD的平均失效年齡為14個月。但這一數據需要謹慎解讀，因為它可能產生誤導。因為Backblaze整個SSD機群的平均年齡僅為25個月。這表明，隨著SSD機群的老化，未來SSD在失效時的平均年齡有望上升。
準確預測SSD的壽命極具挑戰性，原因在於當前的研究大多聚焦於數據中心環境而非消費級SSD。測量消費級SSD的確切平均壽命尤為困難，因為除了時間因素外，還涉及眾多其他變量，盡管時間被認為是其中最重要的影響因素。
此外，許多SSD在其生命周期內可能從未失效。使用者可能因系統升級或其他原因而提前更換整個系統，而非等待SSD損壞。因此，SSD的失效情況具有不確定性，難以準確預測特定SSD的未來表現。
哪些因素會影響SSD的壽命？
SSD的壽命評估雖然復雜，但制造商通常會提供幾個關鍵指標來幫助我們理解其耐久性：總寫入字節數（TBW）、每日驅動器寫入量（DWPD）以及平均無故障時間（MTBF）。這些指標共同為我們描繪了一個SSD在失效風險顯著增加之前的工作能力和預期壽命的框架。
TBW（總寫入字節數）：這是衡量SSD在磨損至失效之前所能承受的總寫入數據量的指標。高TBW值代表更強的耐久性。例如，一個標稱1,200TB TBW的SSD，在每天僅寫入100GB數據的假設下，其壽命可長達230年之久，遠超實際使用場景的需求。因此，盡管TBW是一個重要的參考，但使用者幾乎不可能在日常使用中達到這一極限。
DWPD（每日驅動器寫入量）：此指標反映了在SSD的保修期內，每天可以安全寫入其總容量的百分比。以三星990 Pro 2TB SSD為例，其五年保修期內提供0.3 DWPD，意味著在五年內，使用者每天可以寫入約600GB數據而無需擔心超出限制。DWPD為評估SSD在不同使用強度下的耐久性提供了直觀依據。
MTBF（平均無故障時間）：這是一個衡量SSD可靠性的時間單位，表示在正常工作條件下，SSD預計能夠無故障執行的小時數。三星990 Pro的MTBF高達150萬小時，即約171年。然而，MTBF並非絕對保證，而是基於大量SSD累積工作時間的統計結果，反映了SSD發生故障的機率。實際上，這只是一個理論上的極限值，用於指導使用者了解SSD的可靠性水平。
需要註意的是，盡管這些指標為我們提供了SSD壽命的估計，但它們並不能完全預測每個SSD的具體壽命。SSD的實際壽命還受到多種因素的影響，包括NAND快閃記憶體型別、工作負載、使用頻率、環境溫度以及SSD內部的固件管理等。
此外，SSD的壽命還與其年齡緊密相關。隨著時間的推移，NAND快閃記憶體中的氧化物層會逐漸退化，導致每個編程/擦除（P/E）迴圈對NAND單元的影響加劇。因此，即使在高TBW和DWPD的保障下，SSD最終也會因磨損而失效。大多數SSD提供三到五年的有限保修，但超出此期限後的表現則完全取決於SSD的制造品質、使用條件以及使用者的運氣。
SSD平均壽命難以預測的另一重要因素是缺乏統一的SSD型別標準作為評估基準。根據SSD內所采用的NAND快閃記憶體型別不同，其預期的寫入壽命周期會存在顯著差異，可能更長或更短。
NAND作為一種非揮發性快閃記憶體技術，能在電源關閉後持續保留數據，這與RAM（隨機存取記憶體）的揮發性特性截然不同，後者在斷電後無法保留數據。此外，NAND也是SSD相較於HDD（硬碟機）的關鍵區別所在，HDD依賴於旋轉的磁性盤片來儲存數據，導致其在速度上較慢且物理穩定性較低。
SSD故障的跡象
當SSD面臨故障時，其癥狀往往較為顯著，容易被及時察覺。一個典型案例顯示，SSD在完全失效前會展現出明顯的跡象：電腦效能急劇下降，啟動基本套用如Chrome瀏覽器可能耗時異常，長達半小時以上，系統響應極度遲緩。透過工作管理員觀察，即便在沒有其他程式執行時，磁盤使用率也會異常升高，接近或達到100%，這直接指向了SSD潛在的問題。幸運的是，在數據完全遺失之前，使用者有機會辨識並采取行動，成功備份並轉移數據。
SSD故障的常見預警訊號包括但不限於：頻繁的系統崩潰，特別是在啟動過程中；SSD意外進入唯讀狀態，限制數據寫入操作；檔案系統錯誤頻繁出現，影響數據的完整性和可存取性；效能明顯下降，日常操作變得遲緩；數據損壞風險增加，檔可能無法正確讀取或開啟；藍白當機（BSOD）現象，指示系統底層存在嚴重問題；系統無響應或頻繁凍結，幹擾正常工作流程；以及SMART（自我監測、分析和報告技術）發出的警告，如數據塊損壞、磁區重新分配等關鍵健康指標異常，這些都是SSD健康狀態惡化的明確訊號。
寫在最後
鑒於SSD損壞可能帶來的嚴重後果，即數據全面遺失，定期備份數據顯得至關重要。同時，培養定期檢查SSD健康狀態的習慣同樣重要，以便在問題初期就能采取措施。一旦發現任何故障跡象，大家應立即著手進行數據遷移，並準備更換新的SSD，以保障數據安全和系統穩定執行。
