一直有坊间传说:SSD固态硬盘长期不通电会坏!是真还是假?

坊间一直流传着:假如你的SSD长时间不通电,你的固态硬盘会损坏的传说。

这些谣言都是真的吗?

在多年前有人对不通电SSD在不同温度下数据完整性保存时间进行了一项测试,然后这张测试图表就开始广为流传。

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从这张图表上看:断电后的固态硬盘在环境温度30℃,且有效温度为40℃的情况下,SSD数据完整有效的存储时间为52周,也就是大约一年的时间。所以,谣言就开始了....

不过,您别着急下结论我们下面先来科普一下SSD的存储原理

首先,构成固态硬盘主要存储介质是一块一块的NAND闪存芯片。

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而闪存芯片的基本存储单元是浮栅晶体管,其中浮栅极被二氧化硅包裹,和上下绝缘,当浮栅极中的电子数量高于某个中间值时就表示 0 ,低于中间值就表示 1 。

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晶体管每次写入数据前都要先擦除,即在P极上加一个电压,浮栅中原有的电子会因为量子隧穿效应通过绝缘层被吸出来,让浮栅中的电子数量低于中间值,还原成 1 ;存储0的浮栅,相比存储1的浮栅,有更多的电子。

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因此,在读取数据时,我们可以往控制极加一个中间值电压,如果两个 N 极导通,就能反推出浮栅中的电子较少,识别为1;如果没有导通,就说明浮栅中的电子较多,识别为0。

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然而,每次主控写入数据前都需要先擦除原闪存数据,二氧化硅绝缘层往往会自然困住一部分的电子,这就是大家经常说的磨损。这些电子的累积会逐渐抵消控制极上的电压,使得控制极为了导通两个 N 极所需的也会电压越来越大。

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当这个偏移超过中间值,那么读取时也就无法分辨0和1。我们对于擦写次数的描述一般以TBW总写入量来进行计算,即出厂时设计总写入数据量。

当TBW总写入量达到厂商设定值,就代表这款固态硬盘的出厂设计寿命已终结,后续使用中可能会有数据丢失风险。

ok,基本知识灌输结束

开始辟谣第一,此项谣言所依据的这个测试,所采用的SSD均为TBW总写入量达标产品,即每款产品都是在达到极限擦写次数后进行测试。测试主要是模拟固态硬盘达到设计使用寿命后,在长期不通电情况下数据保持完整性的时间。

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第二,从开始的SSD存储原理上我们了解到,固态硬盘是以浮栅内电子数量形成的电压来区分数据‘0’和‘1’的。由于测试的产品总擦写次数已经达出厂最大值,所以预留用于区分数据的电压差趋于饱和。

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第三,随着环境温度的升高,不通电情况下固态硬盘中的电子会开始从浮栅晶体管中逃离,最终会导致浮栅晶体管的电压状态改变,导致数据不可读。而在正常通电情况下,擦写操作过程中电流量更高,可以保证浮栅晶体管的电压稳定性。

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第四,JEDEC标准组织也对TBW已用尽的固态硬盘产品进行了行业标准规定,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。

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第五,即使出现极端情况导致某个不可预估错误出现,我们的强大主控也会基于LDPC低密度奇偶校验功能进行纠正。

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第六,现在闪存都采用的是3D NAND闪存,其保存电荷的能力对比以前平面的2D NAND闪存提高了很多倍。

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总结:谣言中所述的固态硬盘不通电会损坏情况的,是基于产品达到最大设计使用寿命之后把固态硬盘断电放置在高温环境下才会出现的。正常在保修期内和未达到TBW使用量的产品完全不需要有这种过度的担心。况且这么高的环境温度基本在日常生活中是不会出现的,即使出现也更应该优先考虑用户自身的安全了。

谣言止于智者


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