固态硬盘的寿命限制主要来自有限数量的写入-擦除周期

电脑杂谈  发布时间:2021-04-08 03:03:42  来源:网络整理

固态驱动器的寿命限制主要来自有限数量的写擦除循环。闪存可擦除和写入的具体次数通常取决于主机使用的纠错引擎。

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当前,我们使用的几乎所有固态硬盘都使用NAND闪存,这是东芝于1987年发明的。闪存依赖于存储电荷来记录数据。我们可以将写入闪存视为对电池充电,而擦除过程是快速释放电池中的电量。

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闪存单元中的浮栅结构充当“电池”,可以“放电”或“充电”。根据电压,闪存可以表示计算机二进制0或1。

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在计算机关闭后,SSD可以继续节省内存。关键在于浮栅的浮栅下面的隧道层。它起着防止浮栅中电子损失的作用。但是,长期反复的读写会在闪存隧道氧化层上产生应力,从而导致缺陷。

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产生缺陷的隧道氧化物层阻止电子损失的能力降低。如果长时间不通电,则闪存单元中的电流过多会改变其电压状态,这将导致读取过程中出现数据错误。

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原则上,隧道氧化物层的“磨损”是不可逆的,因此固态驱动器最终将死亡。但是,在闪存从平面堆叠转换为三维堆叠的过程中,闪存单元的结构也得到了升级。

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2007年,东芝提出的BiCS三维闪存结构使用电荷陷阱来代替浮栅。前者是绝缘体,具有更强的保留电子的能力。同时,允许使用更薄的隧道氧化物层。在写入和擦除过程中使用相对较低的电压,以减少氧化物层上的“磨损”。

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当然,东芝BiCS闪存具有许多优点:高密度,大容量,更快的写入速度,高可靠性,低功耗等。

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东芝推动的闪存技术创新使固态硬盘驱动器可以用作长期数据存储载体,并提供极高的安全性。普通家庭无需担心生活。

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