Integrità dei dati
Data Raid
DataRAID è un algoritmo del firmware che garantisce l’integrità dei dati creando parità al fine di verificare la completezza e la correttezza dei dati esistenti nella memoria flash, sviluppata appositamente per il flash NAND 3D. Se il firmware non è in grado di riparare i dati utilizzando l’ECC (codice di correzione degli errori), l’algoritmo RAID utilizzerà la parità e riparerà i dati danneggiati.
Protezione dei dati end-to-end
È una funzione che estende il controllo degli errori per coprire l’intero percorso dal computer ai chip di memoria flash e viceversa.
Operazione di scrittura
● Man mano che i dati passano dal computer alla cache SSD, il firmware calcola la parità CRC e l’aggiunge ai dati.
● Quando i dati con parità CRC vengono spostati dalla cache al buffer di settore, la parità CRC viene verificata.
● Il firmware calcola quindi i codici ECC BCH (LDPC) per i dati e li scrive insieme ai dati e alla loro parità CRC nella memoria flash.
Operazione di lettura
Quando i dati vengono letti dal NAND, il processo si svolge in ordine inverso:
● il firmware legge i dati con i codici di correzione degli errori BCH (LDPC) allegati, controlla i dati e ripara gli errori se necessario;
● il firmware quindi sposta i dati nella cache SSD, calcola la parità CRC e la confronta con la parità memorizzata con i dati.
Aggiornamento lettura intelligente
Disturbo di lettura
Per leggere lo stato da una cella su una linea di bit, tutte le altre celle sulla stessa linea di bit devono essere accese in modo che la corrente proporzionale alla carica immagazzinata nella cella possa fluire attraverso l’amplificatore di rilevamento. Ciò può essere ottenuto applicando una tensione pass-through alle linee di parole delle celle non lette.
Durante la lettura, il substrato è attaccato al GND proprio come la scrittura. La tensione pass-through su linee di parole non è alta quanto la tensione di programmazione ma produce comunque un effetto di “programmazione debole” che può spostare la tensione di soglia delle celle a cui è collegata la tensione pass-through.
Aggiornamento lettura intelligente
Durante ciascun comando di copertura, l’unità di controllo eseguirà un controllo in due fasi sul blocco target. Innanzitutto, controlla se il blocco è stato contrassegnato come “da aggiornare”. In tal caso, il blocco verrà aggiornato prima di essere letto, il che significa che tutte le pagine programmate da questo blocco verranno copiate in pagine libere in altri blocchi e quindi il blocco verrà cancellato. In caso contrario, l’unità di controllo verificherà il numero di bit di errore attualmente presenti. Se il numero di errori raggiunge o supera la soglia, contrassegnerà il blocco come “da aggiornare”, il che significa che verrà aggiornato durante la successiva operazione di lettura. La soglia è ovviamente impostata su un valore al quale l’algoritmo ECC è ancora in grado di correggere gli errori.
Longevità
CoreAnalyzer2
Dopo aver scelto una SSD specifica, i clienti hanno spesso difficoltà a comprendere il comportamento effettivo sul campo, oltre ai dati di base come lo stato dell’SSD e la capacità residua. Pertanto, non possono sfruttare appieno l’SSD.
Il primo passo è determinare l’SSD ideale per un’applicazione specifica, inclusa la scelta del firmware più adatto. Il software CoreAnalyzer2 di Apacer permette di fare proprio questo. Funziona a livello di firmware e monitora la temperatura, i comandi SATA, il comportamento di lettura/scrittura casuale o sequenziale, se la partizione è allineata con settori fisici da 4KB e se i dati vengono letti/scritti sempre come multipli di 4KB (allineamento 4K), il numero di cicli di programmazione/cancellazione, il conteggio delle interruzioni di corrente, il tempo di inattività e la frequenza di accesso all’unità.
Il cliente può utilizzare Coreanalyzer2 durante la simulazione del carico di lavoro o durante le prove sul campo se la simulazione non è possibile. Dopo il test, il cliente può scaricare il file di registro e inviarlo ad Apacer per l’analisi. Apacer lo analizza per valutare se l’SSD è adatta a questa particolare applicazione o consiglia uno o più SSD più appropriate, insieme a possibili modifiche del firmware che potrebbero essere utili.
Mappatura della pagina
Sebbene questa tecnologia non sia nuova, vale la pena notare che tutte le nuove SSD Apacer utilizzano la mappatura della pagina anziché la mappatura ibrida del blocco.
Nella mappatura della pagina, la voce della tabella di mappatura è costituita da LPN (numero di pagina logica) e PPN (numero di pagina fisica). Quando arriva una richiesta di scrittura su una pagina logica, la tabella di mappatura cerca la relativa pagina fisica. Se essa contiene già dati, la pagina viene invalidata e i dati richiesti vengono scritti nella pagina libera disponibile. Dopo la scrittura, la tabella di mappatura in RAM e NAND flash viene aggiornata.
La mappatura delle pagine ha il vantaggio di scrivere dati su qualsiasi pagina libera nella memoria Flash, aumentando la flessibilità della gestione della memorizzazione. La scrittura casuale non richiede la cancellazione di copie di più pagine e di blocco. La mappatura della pagina funziona meglio quando sono disponibili abbastanza pagine libere. Le pagine non valide, o “corrotte”, devono pertanto essere recuperate per liberare spazio per i nuovi dati. Il firmware utilizza quindi un’efficace tecnica di “raccolta dei dati corrotti”.
La mappatura della pagina richiede una grande quantità di RAM e memoria flash per la tabella di mappatura. Ciò ha rappresentato un problema in passato, soprattutto per i sistemi integrati sensibili al prezzo. Attualmente, il costo della RAM e del flash è sceso a tal punto che la mappatura della pagina viene utilizzata anche per alcune schede di memoria microSD.
Overprovisioning
Per ridurre l’amplificazione della scrittura e aumentare la resistenza e le prestazioni, alcune SSD di Apacer supportano l’over-provisioning. Con questa tecnologia, il 7% o più di spazio su disco è riservato al firmware per eseguire la “raccolta dei dati corrotti”, il livellamento dell’usura e la sostituzione di nuovi blocchi danneggiati. Lo spazio riservato non è accessibile agli utenti, ma solo al firmware.
Sicurezza
TCG Opal 2.0
Sviluppato da Trusted Computing Group (TCG), Opal Storage Specification è un insieme di specifiche di sicurezza utilizzate per applicare la crittografia basata su hardware ai dispositivi di memorizzazione. In altre parole, è una specifica per le unità con crittografia automatica (SED) in modo che tutti i dati sull’unità siano sempre crittografati, senza l’uso di soluzioni di crittografia di terze parti.
Il gruppo di lavoro di memorizzazione di Trusted Computing Group ha creato l’Opal Security Subsystem Class (SSC), chiamata anche “Opal SSC” o “Opal” in breve, quale protocollo di gestione della sicurezza per i dispositivi di memorizzazione. La classe definisce le specifiche relative alla gestione dei file sui dispositivi di memorizzazione e definisce le autorizzazioni a livello di classe per la memorizzazione/il recupero dei file, proteggendo così i dati dell’utente. I dispositivi conformi alle specifiche SSC Opal vengono talvolta definiti dispositivi Opal TCG.
La crittografia AES a 256 bit è quella più diffusa per proteggere le unità poiché è estremamente resistente agli attacchi a forza bruta. La crittografia viene eseguita nella stessa SSD utilizzando uno speciale hardware progettato per questo compito che può essere più veloce delle soluzioni software.
AES 256, Instant Keychange
Le SSD che supportano la crittografia HW offrono anche un altro modo per la cancellazione sicura: l’Instant Keychange (scambio di chiavi istantaneo). Quando viene emesso il comando Instant Keychange, viene generata una nuova chiave che sostituisce la chiave originale in Flash in meno di un secondo. Poiché la nuova chiave non corrisponde a quella precedente, quando il computer tenta di accedere ai dati essi non saranno disponibili a causa di un errore di autenticazione della chiave AES. I dati non sono stati cancellati nel senso convenzionale (riscritti su 0 o 1), ma sono illeggibili e quindi protetti.
Sopravvivenza
Strozzatura termica
All’inizio, l’SSD consente di scrivere a tutta velocità. Quando la temperatura raggiunge la soglia A, il disco inizia a limitare la velocità di scrittura, consentendogli di raffreddarsi gradualmente. Non appena viene raggiunta la temperatura B (B <A)), l’SSD consente gradualmente una scrittura più rapida.
Per ottenere le massime prestazioni, è necessario evitare la strozzatura termica mediante un buon trasferimento di calore dall’SSD allo chassis o al dissipatore di calore. Ciò è particolarmente vero per le SSD M.2, che hanno una piccola area in grado di dissipare il calore.
Per maggiori informazioni su queste tecnologie leggi qui.
Tecnologia disponibile per serie particolari
Nella tabella allegata è contenuto un riepilogo delle tecnologie disponibili per ciascuna particolare serie di SSD..
Panoramica sulla disponibilità di SSD
L’opuscolo allegato offre una panoramica di SSD, schede di memoria e chiavette USB Apacer. Contiene quasi l’intera offerta. Per i prodotti non elencati in questo opuscolo, visita i siti web di Apacer e SOS Electronic.
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