固态硬盘的寿命计算与分析

用户拿到一款SSD，除了关心其容量和性能参数外，还会关心它的寿命（Endurance）指标，也就是在SSD产品保质期内，总的寿命是多少，能写入多少字节的数据量。衡量SSD寿命主要有两个指标，一是DWPD，Drive Writes Per Day，即在SSD保质期内，用户每天可以把盘写满多少次；另一指标是TBW，Total Bytes Written，在SSD的生命周期内可以写入的总的字节数。

DWPD

回头看一下上面的S3710 SSD的Endurance项

200GB SSD五年使用期限内对应的寿命是3600TB，平均到每天可以写入3600TB/(5*365)= 1972GB，这块盘本身200GB，1972GB相当于每天写入10次，也就是规范书说的10 Drive Writes Per Day，简称10 DWPD。

由上可以看出，总的写入量可以换算成DWPD，一些SSD指标上更多使用DWPD作为寿命参数。这里要特别说明的是从应用的角度出发，多数应用读多写少，少数应用写多少读，应用不同，对SSD的寿命要求也有所不同。所以我们可以归类一下：写密集（Write Intensive）和读密集（Read Intensive）两种类型。

表1-8DWPD定义

DWPD：5年的寿命期内每天可以满盘写入的次数

表1-8比较好的归纳出应用场合和应用读写特点所需求的DWPD参数，这里就不展开解释。

天下没有免费的午餐，DWPD越大，单盘价格自然越高。所以用户需要思考的是什么应用场景使用SSD，以及使用合适DWPD寿命的SSD，照顾性能和经济的双重平衡。最好的平衡艺术就是根据用户数据的生存期及热度分层，技术架构上根据数据冷热和存在时间对数据打标签，放入对应的层级以及不同DWPD的SSD。

以下是一个典型的应用场景的SSD分级应用，OLTP（联机事务处理）有大量写应用的数据，术语叫热数据，性能要求极高，所以放入T1-WI SSD层，这一层SSD单盘价格高低总容量；第二层是写少读多应用，术语叫温数据，性能要求也很高，所以使用T2-RI SSD存放数据；第三层基本上是冷数据，极少被读到和写到，所以用大容量低价的HDD也无可厚非。总的来说OLTP用到了40%的SSD，算是对SSD需求量比较高的应用类型。当然也有不太需要SSD的应用，如图1-21最右列的Disaster Recovery（容灾备份）。

图1-21数据分层及SSD应用

最后我们来看一下现实世界对SSD的DWPD要求分布如何？数据显示更多的应用是写少读多，83%的应用使用少于1 DWPD的SSD。想象一下消费级SSD，我们每天的数据写入量是极少的，盘生命周期内几乎不被填满过，所以极低的DWPD是可以接受的。业界主流的消费级SSD DWPD是0.3。可以预见的是，数据爆炸的时代，用户对数据总量的需求是逐年递增的，也即是新增数据成倍数逐年增加，尤其是企业级应用，这个83%是否会减少，答案是肯定的。

TBW定义：Total Bytes Written，在SSD的生命周期内可以写入的总的字节数，用来表达SSD的寿命指标。从SSD的设计来看，如何设计来满足SSD的TBW要求或者SSD的TBW是如何计算的，哪些因素影响到SSD TBW？

先给一个公式：

NAND PE Cycles：SSD使用的闪存标称写擦除次数，如3K/5K。

Capacity：SSD单盘用户可使用容量。

WA：写入放大系数，上面有解释过，这跟SSD FW的设计和用户的写入的数据类型（顺序写还是随机写）强相关。

TBW和DWPD的计算公式：

有了上面的公式，你可以简单计算一块SSD盘的TBW或者由TBW计算每天的写入量。