ssd的数据安全问题

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1、SSD的数据安全问题明显更快的速度是SSD(固态硬盘)最吸引人的地方，对于长期使用SSD的用户来说，通常不会愿意再使用机械硬盘作为系统驱动器了。目前，SSD稳步上升的容量和逐渐下降的价格使越来越多的电脑用户开始使用SSD，但是包括已经使用SSD的用户在内，实际上许多电脑用户对于SSD的稳定性和寿命都心存疑虑。这种不信任感源自于SSD的闪存单元有限的使用寿命，理论上闪存单元只能够承受有限的擦写次数，而据此推断，许多SSD大约只能够应付1000～3000次的擦除和写入操作。虽然很快第一代的SSD(例如英特尔X25)通过一个很长的使用寿命打消了人们的这种疑虑，但是由于控制器固件的问

2、题，新一代的SSD又再次引起了人们的担心：由于固件缺陷，采用SandForceSF2000控制器的SSD容易导致电脑出现BIOS无法检测、系统崩溃等各种千奇百怪的信息安全问题。寿命短暂的闪存单元SSD的存储密度有上升的趋势，闪存单元的尺寸越来越小，而且一个闪存单元可能被用于存储两三位的数据，这导致闪存单元的寿命更加短暂，每一个闪存单元存储一个数据位的单层单元可以应付100000次写操作，而一个单元存储两位的多层单元(MLC)则只能够承受3000次写操作，存储三位的三层单元(TLC)只能够承受1000次写操作。闪存单元的设计原理决定了它们的寿命极其有限：闪存单元通过浮动栅极(f

3、loatinggate)的状态来存储数据，当向控制栅极(controlgate)施加电压时可以为浮动栅极充电，让电子可以穿过薄薄的绝缘层到达浮动栅极，在此状态下，即使不再施加控制电压，电子也将留在浮动栅极，浮动栅极形成电场，可以阻止读取电流，因此对该单元的读取值为“0”。如果要将单元写入一个“1”，那么需要向控制栅极反向施加电压，通过绝缘层移出浮动栅极中的电子，在不带电的状态下，浮动栅极将允许读取电流通过，在这种情况下，对该单元的读取值为“1”。浮动栅极周围的绝缘层磨损是闪存单元寿命短暂的原因，每一次电子穿越绝缘层的过程都将导致金属氧化物的损耗，随着时间的推移，绝缘层的金属氧

4、化物损耗得差不多之后，原子键就会断裂，部分电子可能会在穿越过程中被困在氧化物中，导致负电荷积累，越来越多的控制电流被抵消。闪存单元的擦写操作需要的时间会越来越长，最终时间已经长到足以影响SSD性能的时候，SSD控制器将丢弃它。因此，闪存单元的删除和写操作是决定闪存单元寿命的关键，而闪存单元在实际使用中并不是逐一单独访问的，而是被链接起来成为一个256KB或者512KB的区块，这就导致SSD的每一次擦写操作都可能影响更多的闪存单元。因而，SSD需要通过控制器对写操作进行计划和管理，尽可能地避免放大擦写操作对闪存单元寿命的影响。不管闪存单元有什么样的技术缺陷，在SSD容量更大并且

5、价格更低廉的迫切需求下，制造商能够做的只能是不断地提高数据密度。如上所述，现如今的SSD，闪存单元不再是存储一个“0”或“1”的数据位，而是每一个单元存储两个位甚至三个位，闪存单元中不同的电压等级代表不同的“0”与“1”的组合。这需要大幅度地降低电压的容差，否则不足以弥补劣化的绝缘层所带来的影响。因而每一个单元存储两个数据位的多层单元只能够承受3000次写操作，存储三个数据位的三层单元只能够承受1000次，而不再是原来的100000次写入和删除操作。另外，要以合理的价格扩张产能，以及在闪存存储设备小型化的需求下，制造商不断地压缩闪存单元的尺寸，这导致绝缘层以及闪存单元其他结构

6、的尺寸同样被压缩，更容易受到磨损。SSD的使用寿命在正常的使用过程中，SSD很快就无法工作，这种担心已经被证明是毫无根据的。IT数码港经销商的存储产品经理托马斯·韦泽通过退换货率来描述这一问题，他认为SSD的退换货率并不比传统的机械硬盘高，而SSD的制造商OCZ的代表也表示，他们的SSD受益于所使用的NAND单元和动态补偿等先进技术的应用，从普通用户的角度来考虑，SSD的寿命完全够用。除了这些相对比较空泛的描述之外，一个更具体的证明是三星的IT存储事业部产品经理所提供的，该公司的产品通过固件缓解闪存单元的有限生命周期，根据目前的经验，840EVO的耐用性和可靠性超过3年，84

7、0PRO则超过5年。并且该公司的一个120GB容量的测试驱动器，目前已经用来写过563TB的数据，至今仍然工作正常。按照563TB的数据计算，这一驱动器相当于已经全盘擦写了4700次，如果以每天全盘擦写一次来计算，这将需要持续12年。实际上，在互联X上也有许多用户提到，自己的SSD已经被用来写过几百TB的数据。SSD能够使用多久与其所设计的使用强度也有一定关系，这通常可以根据制造商的保修期限来判断。高价位的OCZVector150SSD设计的使用强度是5年内可以每天擦写50GB数据，因而，这种SSD有很