科技 · 4 月. 11, 2023/星期二

Mac 中的 SSD 可以使用多長時間

Mac 中的 SSD 可以使用多長時間?

它可能比你想像的要長。

在未來的某個時候,Mac 中的內置 SSD 即將耗盡。沒錯,無論您做什麼,或者您多麼小心地保養您的 Mac,SSD 最終都會停止工作。

唯一的問題是,它會持續多久才會死去?好吧,事實是你可能不需要擔心,我會解釋原因。我還將包括一些有關如何延長 SSD 使用壽命的有用提示。

Apple 如何在他們的 Mac 中使用 SSD

那麼,為什麼 SSD 壽命會成為一個大問題呢?幾年前,Apple 改變了新 Mac 的設計流程。以前,如果出現問題,您可以打開 Mac 並更換內部 SSD或硬盤驅動器。

不幸的是,對於現代 Mac,SSD焊接在邏輯板上並且無法移除。

如果 SSD 壞了,您的 Mac 就會變成昂貴的鎮紙。您將受蘋果公司的支配,他們是否會為您修復它(如果他們可以,您可以打賭,如果超出保修期,它將非常昂貴)。

Mac 中的固態硬盤如何工作

Mac 中的 SSD 基於稱為NAND 閃存的技術。它是一種不需要電源來保留數據的非易失性存儲技術。NAND 閃存已經使用多年,它就在我們身邊——例如,在您的手機、USB 閃存驅動器中,或者最近焊接到您的 Mac 邏輯板上。

不相信我?這是 SD 卡和 USB 驅動器的圖片。你能看到小小的 NAND 閃存芯片嗎?

資料來源:rs-online.com

現在,看看其中一台 Apple MacBook 的內部結構。看起來熟悉?

配備 4TB SSD 的 16 英寸 M1 Max MacBook Pro 內的 NAND 芯片。

實際上有幾種不同類型的 NAND 閃存,它們都以不同的價位提供不同級別的性能和耐用性。不過,我不會詳細介紹這些不同的類型,因為這超出了本文的範圍。

資料來源:kingston.com

您需要知道的是,NAND 閃存通過在單元格中存儲少量 1 或 0 來工作,當它們組合在一起時,它們就形成了您的數據。一張圖片,或者一個文本文件,甚至是一個視頻。它全部由數百萬或數十億個小 1 和 0 構成,這些小 1 和 0 都包含在存儲芯片內的微小單元中。

SSD 的問題

但是有一個問題——這些細胞中的每一個都有有限的壽命。在開始變得不可靠之前,單元只能寫入一定次數。

例如,想想用鉛筆在一張紙上寫字。如果我寫下我的名字,然後用橡皮擦擦掉它,那真的沒什麼用,對吧?但是如果我把這個過程重複10次,或者100次,甚至1000次呢?最終,紙的表面會被弄髒、撕裂或變薄,我無法繼續在上面書寫,而且無法使用。

閃存是一樣的。每次寫入一個單元格時,它都會變得稍微磨損一些。這稱為P/E(或編程-擦除)週期。隨著驅動器中的存儲單元被使用和重複使用,最終這將導致響應時間變慢、數據損壞,並可能導致驅動器全面故障。

這實際上有點類似於 MacBook 電池內的鋰離子電池隨著時間的推移而退化的方式。如果您有興趣,還可以了解如何最大限度地延長 Macbook 電池的使用壽命。

SSD 磨損均衡解釋

那麼如何才能減緩閃存的退化過程呢?有多種技術可用,例如TRIM或過度配置,但讓我們特別關注其中一種技術。SSD NAND 存儲設備有一個板載控制器,可以將寫入分佈到所有可用單元,以確保單元磨損均勻,從而最大限度地延長使用壽命。

資料來源:cactus-tech.com

這是一個稱為“磨損均衡”的過程。

磨損均衡可以用一個簡單的圖表來解釋。沒有磨損均衡的設備一遍又一遍地寫入相同的單元格,直到這些單元格磨損並最終無法使用(示例中的紅色單元格)。

資料來源:pluralsight.com

但是,如果引入磨損均衡,新數據寫入將分佈在整個芯片上,寫入使用量最少的單元。整個過程確保電池均勻磨損,並儘可能長時間地保持您的 SSD 處於良好狀態。

磨損均衡過程解釋。

您應該選擇更高容量的 SSD 嗎?

由於此過程將新寫入分散到所有可用單元,因此您擁有的單元越多,SSD 的使用壽命就越長,對吧?你是對的。

以 256GB SSD 為例,與 1TB SSD 進行比較。更大的 1TB SSD 的存儲容量增加了 4 倍,這意味著它的單元格大約增加了 4 倍。每次寫入新數據時,它都可以分佈在更大的表面積上——減少單個單元格的退化。

更大的 SSD 有更多的單元。

這如何轉化為現實生活中的使用?好吧,如果你想長時間保留你的 Mac,可以考慮將 SSD 從 256GB 升級到 512GB,甚至 1TB。

此外,無論您擁有多大容量的 SSD,您都應該始終保持至少 10-15% 的 SSD 總容量可用。SSD 需要空間來寫入新數據,同時還要確保磨損均衡過程盡可能發揮最佳作用。

TBW 是什麼意思?

現在我們知道 SSD 是如何工作的,以及單個單元如何隨著時間和使用而退化。但是,我們仍然想知道整個 SSD 在報廢之前還能使用多長時間。

有許多因素會影響 SSD 內的單元退化率,但最大的因素是稱為TBW或寫入的總字節數。

TBW 是一個以 TB 為單位的數字,您的 SSD 在其中的存儲單元可能開始降級之前可以寫入該數字。這並不意味著您的 SSD 會在超過其 TBW 額定值後簡單地死掉 – 只是數據丟失和整個驅動器故障的可能性會增加。

雖然,與任何硬件一樣,您的 SSD 仍然可能隨時出現故障,即使它尚未達到 TBW 等級。好消息是這種情況非常罕見,所以我不會擔心。

出於保修目的,許多製造商使用 TBW 作為保證其 SSD 使用壽命的評級。例如,許多 256GB SSD 的 TBW 為 150TB。這意味著製造商保證他們的 SSD 在可能出現任何問題之前可以寫入至少 150TB 的數據。同樣,如果您選擇更大的 SSD,例如 2TB 型號,TBW 通常會相應擴展,例如 1200 TB。

這裡需要特別注意的是,製造商分配給 SSD 的 TBW 等級通常非常保守。SSD 通常可以並且將會直接突破其 TBW 等級,並且可以在很長一段時間內繼續正常工作。

三星保證其 SSD 達到最低 TBW 等級。

這是完全有道理的。為什麼製造商要保證 TBW 高於絕對最小值?這只會導致他們必須在保修期內提出更多的索賠。當然,製造商這樣做很好,但他們必須首先說服股東……我相信你知道談話會如何進行。

製造商 TBW 評級準確嗎?

這就引出了一個問題——SSD 在發生故障之前能超過其額定 TBW 多遠?幸運的是,3D News做了一個實驗,測試了 50 個容量為 250GB 的 SSD

如您所見,幾乎每個驅動器都超過了標準的 150TB TBW 額定值,大多數驅動器超過了 5 倍以上。事實上,有幾個驅動器在發生故障之前能夠寫入超過 5 PETABYTES 的數據。PB 等於 1000 TB,因此超過 5000 TB 的數據。

資料來源:3dnews.ru

其他實驗也看到了類似的結果。例如techreport.com的這個,他們測試的所有 250GB SSD 都至少達到了指定 TBW 評級的兩倍,其中有幾個在失敗前持續超過 2 PB 或 2000TB 的寫入。

為了防止您仍然不相信,一家德國計算機雜誌能夠在最終失敗之前獲得 256GB SSD 來寫入超過 9 PB 的數據

Apple 使用什麼 SSD?

那麼 Apple 用於其 Mac 的 SSD 又如何呢?他們的 TBW 評級是多少?遺憾的是,Apple 並未公開披露有關他們使用的 SSD 的信息。

iFixit 拆解了多款 Apple 矽 Mac,但他們發現 Apple 在每款 Mac 中使用的 SSD 都不同,並且沒有任何品牌標誌或標識。

讓我們看看市場上的一些優質 SSD,它們通常具有非常高的 TBW,例如Seagate Firecuda 530,其 500GB SSD 的 TBW 為 640TB——是典型 500GB SSD 額定值的兩倍。

希捷 Firecuda 530 SSD 的 TBW 評級。

因此,我們可以假設 Apple 設備的 TBW 評級至少如下,但很可能是兩倍或更多。

Apple SSD 可能是 TBW。

您的 SSD 在發生故障之前能持續多久?

假設您的 Mac 中有一個 256GB 的 SSD,您可以期待什麼樣的使用壽命?讓我們從絕對最小值開始。使用 150TB TBW,這將允許您每天寫入 50GB,持續 8.2 年,直到達到 150TB 額定值。

每天 50GB,一年 365 天,連續 8.2 年是大量數據,我懷疑您能否接近這個數字。

不要忘記,僅僅因為您達到 150 TBW – 這並不意味著您的驅動器就此結束。還記得那個 3D 新聞實驗嗎?如果我們考慮到這一點並估計一個 256GB SSD 的 TBW 實際上是 750TB,那就是每天 50GB,每天,整整 41 年,直到你的驅動器可能死掉。也就是說,如果您的計算機和您在 41 年後還活著!

更進一步,假設您將使用量增加三倍,達到每天 150GB,那仍然是大約 14 年。

您的 SSD 可以比您想像的更耐用

再一次,請記住 3D News 實驗中的許多驅動器不僅比其額定 TBW 長 5 倍,而且長 20 倍。如果我們考慮到這一點,那麼假設您每天寫入 50GB,則驅動器將在 164 年後失效。我敢肯定,您的曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾曾孫子孫女在 2186 年時會喜歡您送給他們的仍在運行的古董計算機。或者,假設您購買了升級後的 512GB SSD,並增加了 TBW,則在 2350 年。

所以我認為可以肯定地說,您無需擔心您的 SSD 很快就會出現故障。正如我所展示的,即使是最小容量的 SSD,您也可以在它們停止工作之前寫入數百 TB 的數據。即使您是每天寫入數百 GB 的數據(這種情況非常罕見),您仍然可能會在 SSD 上使用 10 年。

順便說一下,這篇文章可以在我們的 Youtube 頻道上以視頻形式找到。https://www.youtube.com/embed/KBQ8XBxtgkk?feature=oembed

Mac SSD 常見問題解答

Mac 使用哪些 SSD?

Apple 不會公開披露有關他們使用的 SSD 的信息。iFixit 拆解了多款 Apple 矽 Mac,但他們發現 Apple 在每款 Mac 中使用的 SSD 都不同,並且沒有任何品牌標誌或標識。Apple 過去曾使用過 Western Digital、Sandisk 和 Samsung 等公司的 SSD。我的 Mac 中的 SSD 可以使用多長時間?

這取決於幾個因素,包括 SSD 的大小和容量、它使用的技術以及寫入 SSD 的數據量。大多數 SSD 可以在您的計算機的整個生命週期內使用,因此無需擔心。例如,大多數 250GB SSD 可以毫無問題地輕鬆寫入 750TB。那是 14 年來每天 150GB。# 蘋果# MacBook# 蘋果系統