固態硬碟適不適合長期存儲?數據「保鮮期」和測試方法

2020-12-14 騰訊網

很多朋友遇到過優盤或者相機存儲卡中的文件在一段時候後無法打開的情況,既然快閃記憶體只有寫入才會發生磨損,那為何放著不用也會有「數據揮發」的現象呢?

這個問題的本質是Data Retention數據保持時間。快閃記憶體中的數據也有它的「保鮮期」。

快閃記憶體之所以能夠在斷電後繼續保持其中的數據,是因為快閃記憶體單元中Tunnel Oxide隧道氧化層的存在,它阻擋了Floating Gate浮柵層或Charge Trap電荷捕獲層中電子的洩露。不過即便如此,隨著時間的流逝還是會有一些電子從中逃逸,當逃逸的電子足夠多時,快閃記憶體中存儲的數據就「變質」了。

我們可以把固態硬碟中的快閃記憶體單元想像成水杯,有水表示1、沒有水表示0,這就是一個簡單的SLC快閃記憶體。實際上現在流行的TLC快閃記憶體每個單元需要存儲3比特數據,就需要區分8種「水位」狀態,若水杯中的水量發生變化,出錯的可能性就更高。

業界早就對快閃記憶體的數據保持時間制定了規範,它的影響因素包括溫度(工作時溫度和保存溫度)、快閃記憶體磨損程度。在合適的範圍內,工作溫度和保持時間呈正相關,保存溫度和保持時間呈負相關。

JEDEC規範中要求,客戶級(也就是我們平時說的消費級、家用產品)固態硬碟需要在快閃記憶體額定壽命用盡的情況下,數據依舊能斷電保持1年以上而不丟失。企業級的數據更新較快,而且幾乎不會像家用電腦那樣長時間關機,所以只需要保障3個月斷電數據不丟失即可。

當然,實際測試1年太耗時了,所以就有一種可以提升斷電保存溫度,來加速測試驗證的方法。當保存溫度升高到85度時,加速係數高達168倍,也就是說這樣的高溫條件下保存1天就相當於30度條件下保存了168天。

固態硬碟中的數據放置10年會「揮發」嗎?存儲極客利用手頭的一張東芝TR200 240GB和一張鎧俠TC10 480GB固態硬碟做了一次加速模擬測試。東芝TR200在東芝存儲改名鎧俠後就以TC10的新名稱出現,二者基本可以被認為是同款產品。

用一臺給手機換屏用的恆溫臺作為高溫源,同時測試兩顆固態硬碟的斷電後數據保持時間。

在經過22天的85度高溫烘烤(相當於30度下10年)之後,快閃記憶體當中存儲的數據還能順利讀出嗎?歡迎關注存儲極客,下一期內容為大家揭曉答案。

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