别只看性能 解读SSD靠什么提高耐久性

固态硬盘虽固有速度快、体积小和无噪音等优点，但是长期使用后的性能变化以及有限的使用寿命却是很多用户一直所顾虑的。尽管经过这几年的发展SSD的主控技术以及对耐久性改善等方面都做了不少改进，但要打消消费者的顾虑也只能拿测试数据说话。

从TechReport的测试说起

最近有国外媒体TechReport做了一个测试，使用了6款SSD进行了22TB数据的写入测试，然后测试其读写速度并和出厂时的性能进行比对，测试项目包括连续4MB读写、随机4KB读写。结果发现，金士顿HyperX SSD 240GB在写入22TB之后，4KB的随机读取性能不但没有下降反而猛增了40%，而其他项目也和写入22TB数据之前相比没有下降。

写入22TB数据之后性能没有下降是好事，但如此巨大的性能提升自然会令人惊奇。实际上，由于SandForce特殊的体系结构，它将SSD所需要的映射表分为两个等级，一级映射表储存在主控内SRAM中，速度非常快。而上述测试使用的Anvil's Storage Utilities软件测试数据量并不大，很可能已经被一级映射表覆盖到了，再根据前后测试环境的不同，因此确实可能产生如此大的差异。

此外，该测试使用了两块金士顿HyperX SSD 240GB分别采用可压缩数据和不可压缩数据进行22TB的写入测试，结果在不可压缩数据下实际写入到NAND中的数据达到了22.8TB，而在可压缩数据下实际只写入了15.5TB，远少于目标写入量。这其实就是SandForce主控独特的DuraWrite机制所带来的好处。

DuraWrite简单来说就是可以将待写入的数据进行压缩，减小实际写入量。这种做法的好处显而易见，减少了实际写入NAND的数据量也就减小了闪存的损耗，同等情况下等于延长了使用寿命。但实际情况还不止这么简单。其实TechReport的测试是做了22TB的连续写入而不是随机写入，否则对一般SSD来说实际写入NAND是数据量将远不止22TB，有可能是40TB、80TB甚至更高。这就是写入放大所带来的影响。

什么是写入放大？

闪存做擦除操作的时候最小单位是Block，但实际上有可能只需要擦除其中一个Page，这个Block中的其他Page都还有用，这时就需要将该Block移至缓存进行修改，搞定之后再写回。这样一来，本来我们可能只需要写入一个Page的数据，如果该闪存一个Block为256个Page，最终导致多写了255份数据，此时写入放大就是256倍，也就造成了额外的损耗。同样，如此来看写入放大最少为1倍。

由于SSD主控算法的不断改进，目前一般SSD的平均写入放大在1~2之间，有时会到3，不过在恶劣的环境下依然有可能到10，但SandForce的方案则只有其一半，平均为0.55倍。

正如前面所述，DuraWrite技术可以将需要写入的数据进行实时压缩。SandForce的测试指出，完整安装Windows 7和Office 2007需要写入25GB的数据，但是经过压缩实际写入的数据只有11GB。显然，实际写入的文件少了，写入放大自然会减少，而且实际的看到的数据传输速度也自然会更快。经过压缩的数据使闪存的实际磨损程度被减小了。

DuraWrite是SandForce主控最核心的优势

DuraWrite技术是目前其他消费级SSD无法比拟的，而这对于SSD的使用寿命来说却至关重要。在我们实际的使用环境中，诸如系统文件、源程序以及数据库文件等非媒体文件都是可以被压缩的，这意味着SandForce主控的SSD比其他产品更适合用来做系统盘。

目前市面上采用SandForce主控的固态硬盘种类繁多，主要差异都来自不同等级的闪存。虽然SandForce主控降低了对闪存耐久性的要求，但是高品质闪存仍是保证SSD稳定性的关键要素。TechReport测试中的金士顿HyperX SSD采用的是英特尔25纳米同步型MLC闪存，性能比异步闪存更快，而且具有3000次的擦写次数，可以说是目前中高端同类SandForce主控SSD产品最具代表性的一款。