固态硬盘耐用性试验：200TB重压下的坏块

爱国者

TechReport从今年八月底开始了一项固态硬盘耐用性试验，找来多款240/256GB的产品对它们持续进行写入，看看什么时候会挂掉，性能又会如何变化。
半个月后他们写入了22TB数据，相当于连续三年每天20GB，所有硬盘都应付得很好。
现在，数据写入量已经达到200TB，相当于连续五年每天100GB，终于有扛不住的了。

其实在写入量超过100TB的时候，三星840就第一个出现了问题，S.M.A.R.T.属性中显示有11个重新分配的扇区，换句话说就是有了坏块(bad block)。三星840采用的是3bit TLC闪存，写入耐久性本来就比其它用2bit MLC的要差一些，这并不意外。
不过尽管如此，这块硬盘的性能、容量都没有丝毫变化，一切表现正常。
写入了200TB之后，三星840重新分配的扇区已有370个，金士顿HyperX 3K也有了四个坏块。值得一提的是，本次测试用了两块Hyper 3K，其中一块写入可压缩数据(46％)，另一块则和其它一样用不可压缩数据，出问题的是后者。
这显然是SandForce主控的缘故，经过它压缩的前者实际只向闪存写入了143GB。
金士顿HyperX 3K的区块大小为4MB，所以损失的总容量为16MB。三星840的区块大小不详，三星也一直没有回应询问，从测试看应该是1.5MB，那么损失容量就达到了555MB。
不过由于损坏并替换的区块都位于冗余容量内，两块硬盘的实际可用量都没有变化，Windows下仍然分别是HyperX 3K 224GB、840 234GB。
三星SSD Magician工具显示840的健康状况依然是“良好”(good)，但是用来获取S.M.A.R.T.属性数据的Hard Disk Sentinel却并不乐观：
在它看来，写入100TB数据后三星840的健康度就只剩下了66％，840 Pro也不过78％，另外Intel 335也损失了12％。
200TB写入后，三星840 19％的健康度看上去岌岌可危，840 Pro 51％也不怎么样，不过金士顿HyperX 3K(不可压缩数据)仍然有98％，写入可压缩数据的海盗船Neutron GTX都还是100％。
此外，海盗船的工具没有健康度显示，金士顿的不兼容测试平台。

尽管有损坏的区块，以及看起来很吓人的健康度指示，但不得不说这些固态硬盘都很好地经受了考验，迄今仍可正常使用，而且不要忘了，连续五年每天写入100GB在实际应用中几乎是不可能的。

爱国者

那么，性能上都有了什么变化呢？

持续读取

持续写入

随机读取

随机写入

100TB、200TB写入后都对六块硬盘的持续、随机读写速度进行了测试，结果发现都和最初水准相差无几，200TB后也没有超过2％。
值得一提的是，金士顿HyperX 3K的性能在写入22TB后反而大大高于最初，100TB之后仍然更高，200TB后才降下来。
此外，测试人员还使用了Anvil的耐久性测试工具，安全擦除全盘后写入一系列随机大小的文件，直到预定的限制，然后在下次常规写入前删除它们，下边就是每轮写入的平均速度：

注意：六块硬盘连接在两套相同的系统上，但因为接口数量限制，两块HyperX使用的是SATA 3Gbps，其它都是SATA 6Gbps。这里我们对彼此性能差异没兴趣，只看各自性能随时间的变化。
金士顿、Intel都使用了SandForce的主控，峰值都出现在22TB、100TB写入后的安全擦除，这使得主控暂时恢复了活力。
三星840 Pro每次擦除后也会复活，但是性能飘忽不定、波动太大，不过从一开始就这样，可能和垃圾回收、内部管理机制有关，而不是闪存的问题。
三星840出现了最明显的性能滑坡，从超过100MB/s跌到了大约85MB/s，但这和坏块没什么关系。
海盗船的Neutron GTX反倒是越来越快了。
试验还在继续，等着看写入300TB之后又会如何吧。