JEDEC Spec & TBW

① 由 NAND P/E cycle 推算 TBW — Rated endurance → host TBW

使用者容量 User capacity

容量單位 Unit

NAND 額定 P/E cycles Rated program/erase

TLC≈1.5k–3k · QLC≈0.5k–1.5k · pSLC≈30k+ · MLC≈10k

WAF 寫入放大係數 Write Amplification Factor

循序≈1.1 · 一般≈2–3 · 全隨機/滿盤 4K≈4–6+

Over-Provisioning OP = (物理−可用)/可用

% — 例：512GiB 顆粒標 512GB ≈ 7%；企業級 28%

壽命 Lifetime (years)

TBW

–

TB written (host)

DWPD

–

drive writes / day

NAND 總寫入

–

TB to NAND

每日主機寫入

–

GB / day

TBW = (User_Cap × (1 + OP) × P/E) / WAF | DWPD = TBW / (User_Cap × 365 × Years)

物理 NAND 容量 = 使用者容量 ×(1+OP)。此為壽命上限估算；SD 卡實測 TBW 請用 Analyzer 的「實測法」(Host × P/E ÷ EraseCount)。

② 由實測寫入量計算 WAF — from controller / SMART counters

NAND 實際寫入 NAND (physical) writes

flash 寫入量 (TB)

主機寫入 Host writes

Host 下發量 (TB)，同單位

WAF

–

NAND ÷ Host

額外放大寫入

–

TB overhead

效率評語

–

garbage-collection

WAF = NAND_writes / Host_writes (理想 = 1.0；不可 < 1，除非有壓縮/去重)

③ DWPD ↔ TBW 互轉 — warranty spec converter

使用者容量 User capacity (TB)

保固年限 Warranty (years)

DWPD

TBW (TB)

DWPD

–

drive writes/day

TBW

–

TB written

PBW

–

PB written

每日主機寫入

–

GB/day

TBW = DWPD × Capacity × 365 × Years | DWPD = TBW / (Capacity × 365 × Years)

④ JEDEC 耐久標準參考 — original JEDEC spec page

核心標準 Core standards

標準	內容
JESD218	SSD Requirements and Endurance Test Method — 定義 TBW 耐久額定與各應用等級驗證條件（資料保存、UBER、FFR）。
JESD219	SSD Endurance Workloads — 定義 Client / Enterprise 兩種工作負載 trace，須搭配 JESD218 使用。WAF 在此負載下量測。
JESD22-A117	EEPROM/快閃 P/E 耐久 + 資料保存 — cell 層級，TBW 的物理基礎（元件級可靠度資料夾中有此規格）。

應用等級條件 Application class requirements（JESD218）

項目	Client	Enterprise
使用溫度 Active (power-on)	40 °C	55 °C
資料保存 Retention (power-off)	1 年 @ 30 °C	3 個月 @ 40 °C
UBER 上限	≤ 10⁻¹⁵	≤ 10⁻¹⁶
FFR 功能失效率 Functional Failure Req.	≤ 3 %	≤ 3 %
典型工作負載 (JESD219)	Client trace（區域性、寫入少）	Enterprise（近全隨機 4K + 混合傳輸大小）

上表為 JESD218 常見公開條件；正式引用請以 JESD218B.xx / JESD219A 原文為準（jedec.org 免費下載）。JESD219 傳輸大小與 LBA 分佈百分比表需查標準原文。

🟢 SMI WAI 公式 SMI Write Amplification Index

定義	公式
Average EC	= Total erase count ÷ Block number
WAI(average)	= Average EC ÷ ( Host full-card cycles × ( Full-card capacity ÷ (Block number × Block size) ) )
概念化簡	= Actual physical erases ÷ Ideal physical erases (required by host writes)
其中理想抹除量	Ideal = Total Host Write ÷ Physical Block Pool Capacity
· Total Host Write	= Host full-card cycles × Full-card capacity
· Physical Block Pool Capacity	= Block number × Block size
WAI(max)	= (Max EC ÷ Avg EC) × WAI(average)

化簡後：WAI(avg) = ΣEC × Block size ÷ (Cycles × Full-card capacity) — 與本工具、EasyTool、SMI 試算表完全一致。SLC 的 Block size = TLC ÷ 3。

SMI WAI 的物理意義：實際平均抹除次數 ÷ 理想（完美 wear-leveling、WAF=1）平均抹除次數。WAI=1 代表無放大；>1 代表主機每寫 1 份、NAND 實際多抹了那麼多倍。

其他關鍵公式 Other key relationships

公式	說明
TBW × WAF = 物理NAND容量 × P/E	壽命內主機可寫上限的守恆式
TBW = Cap×(1+OP)×P/E ÷ WAF	由顆粒耐久推 TBW（理論法）
WAF = NAND寫入 ÷ 主機寫入	寫入放大；GC 效率指標（= region WAI）
DWPD = TBW ÷ (Cap×365×Yr)	每日全碟寫入次數
TBW(SD 實測) = Host × P/E ÷ EraseCount	SD WAI 測試法（見 Analyzer 頁）

⑤ 匯出 Export

JPG = 目前 TBW 估算 + JEDEC 等級條件摘要；Excel = 三個計算結果 + JESD218/219 規格表。