Produsele cu tehnologie Flash 3D TLC NAND pătrund în Industrie

Apacer introduce noua serie ST170 în format SSD de 2.5”, M.2, mSATA, MO-297, CFast și uSSD.

Pentru a face produsele atât fiabile cât și pentru a le ajuta să ofere o performanță ridicată, ei utilizează:

• Sistemul de corectare/detectare a erorilor
• Sistemul de management a întreruperilor în alimentare
• Managementul blocării blocurilor deteriorate (bad blocks) din memoria Flash
• Echilibrarea deteriorării globale – toate blocurile de rezervă de pe toate chip-urile flash din produs sunt gestionate împreună într-un singur pool. Controlorul încearcă să distribuie intrările egal către toate blocurile memoriei flash. Puteți evalua eficiența algoritmului utilizând atributele SMART Număr maxim ștergeri și Număr mediu ștergeri.
• Protecția end-to-end a datelor - o caracteristică ce extinde controlul asupra erorilor, pentru a acoperi întregul traseu de la calculatorul gazdă la drive și înapoi, și asigură integritatea datelor în multiple puncte pe traseu, pentru a permite o livrare fiabilă a transferurilor de date.
• SMART (Tehnologie de Auto-Monitorizare, Analiză și Raportare)
• Senzorul termic – verifică în mod regulat atributul SMART Temperatură și scade volumul de muncă al SSD-ului pentru a evita riscul ca temperatura SSD-ului să crească peste 70°C
• Layer de translație flash la nivel de pagină
• Tehnologia hyper cache - o parte din capacitatea disponibilă este utilizată ca și SLC (1bit-pe-celulă) NAND flash. Se scriu numai două valori (0, 1) în loc de opt.
• Supra-acordarea - o anumită porțiune a capacității SSD-ului este rezervată în mod exclusiv pentru creșterea eficienței colectării gunoiului (GC), în special atunci când SSD-ul este plin la capacitate sau este supus unui volum de muncă mare, mixt (secvențial-aleatoriu).
• Suport TRIM - comanda permite sistemului de operare să informeze controlorul blocurilor SSD flash care conțin date nenecesare, de obicei date pe care sistemul de operare le-a șters. Mai apoi controlerul șterge blocurile nenecesare și le eliberează pentru utilizare

Sistemul de corectare/detectare a erorilor

Atunci când aplicația scrie date pe SSD, controlerul flash scrie datele, informațiile firmware și ECC (codul de corectare a erorilor) direct în memoria flash. Controlerul scrie 40-bit BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquengham) ECC pe 1KB de date pentru un SSD din seria SM210-25, de exemplu. Atunci când controlerul citește datele din memoria flash, utilizează ECC pentru a verifica validitatea datelor și a corecta erorile.

Seria ST170 utilizează coduri de densitate mică și control al parității (LDPC) ca și cod ECC. Pentru o citire normală, acest lucru nu modifică tensiunea de referință conectată la porțile celulei de memorie (decodare hard), oferind o mai bună corectare a erorilor decât codul BCH. În cazul în care controlerul nu poate corecta erorile din date, se utilizează modul de decodarea soft. În acest mod, controlerul citește datele din flash de mai multe ori, cu diferite tensiuni de referință conectate la porțile celulei de memorie. Decodarea soft are o capacitate mult mai bună de corectare a erorilor, însă multiple citiri înseamnă o citire mai lentă.

Puteți verifica statutul de corectare/detectare a erorilor citind atributul SMART Număr Tabel Grup Blocuri Defecte (Bad Cluster Table Count).

Managementul blocării blocurile defecte de pe memoria Flash

Atunci când un cip de memorie flash părăsește fabrica, acesta conține un număr limitat de blocuri defecte. În prezent, nu există nicio tehnologie cunoscută care să producă cip-uri flash ce nu conțin blocuri defecte. În plus, blocurile defecte pot apărea în timpul ciclurilor de programare/ ștergere. Dat fiind faptul că blocurile defecte sunt inevitabile, soluția este de a le ține sub control.

Pentru a verifica numărul curent de blocuri defecte, utilizatorul trebuie să citească atributul SMART Număr total de blocuri defecte latente (Total later bad block count).

Sistemul de management a întreruperilor în alimentare

Cea mai bună metodă de a preveni daunele datorate penelor de curent bruște este de a preveni apariția acestora. Acest lucru nu este întotdeauna posibil, așadar seria ST170 oferă mai multe mecanisme de protecție, pentru a preveni coruperea datelor.

1. Protejarea Tabelului de Mapare

Tabelul de mapare conține înregistrări care mapează adresele logice către adresa fizică a paginilor memoriei flash. Maparea la nivel de pagină oferă o viteză de scriere aleatorie excelentă, însă necesită foarte mult RAM pentru a stoca tabelul de mapare. În timpul operațiunii de scriere, controlerul scrie datele și informațiile de mapare în flash, iar apoi actualizează tabelul în RAM. În cazul pierderilor de putere, nu există suficient timp pentru a scrie tabelul de mapare în flash, așa că acesta se pierde. După reluarea alimentării, controlerul citește în mod secvențial fiecare bloc NAND flash, recuperează adresele logice de mapare și reconstruiește tabelul de mapare. În cazul în care tabelul de mapare nu este reconstruit cu succes în citirea inițială, controlerul continuă să citească până la recuperarea tabelului de mapare.

2. Last Write Protection

Memoria flash nu permite suprascrierea, așadar, pentru a actualiza pagina P1 in blocul B1 firmware-ul scrie o nouă versiune P1’ în blocul B2. În cazul în care apare o pană de curent în timpul scrierii paginii P1’, operațiunea poate fi, sau nu, finalizată cu succes. După reluarea alimentării, firmware-ul ECC detectează, și, dacă este posibil, corectează eroarea în pagina P1’. În cazul în care corectarea este imposibilă, se utilizează versiunea anterioară a firmware-ului, P1, iar algoritmul de colectare a gunoiului preia pagina P1’ nevalidă.

3. HyperCache

Seria nu utilizează cache DRAM care, în caz de întrerupere a alimentării, pierde datele deoarece nu există timp suficient pentru a scrie datele din cache în flash. În loc, se utilizează hyper cache.

Verificați dacă numărul de blocuri defecte crește (atributul SMART Număr total de blocuri defecte latente) atunci când atributul Număr de întreruperi neașteptate în alimentare crește. Dacă da, ar fi bine să luați măsuri pentru a preveni apariția întreruperilor în alimentare.

SMART

SMART este o abreviere pentru Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology (Tehnologie de auto-monitorizare, analiză și raportare). Această tehnologie monitorizează parametrii SSD importanți, pentru a lua măsuri proactive pentru prevenirea defectării acestuia.

Lista completă a parametrilor suportați este furnizată în fișele cu date tehnice. Înțelesul unora dintre cele mai importante atribute a fost descris mai sus. Alți parametrii importanți sunt:

Durara de viață rămasă (Lifetime left)  - valoare în procent, 100% înseamnă un SSD nou, 0% înseamnă un SSD complet utilizat - un astfel de SSD trebuie înlocuit imediat. ST170-25 nu oferă o astfel de informație, însă atributul Număr mediu de ștergeri poate fi utilizat pentru a estima durata de viață rămasă.

Durata de viață rămasă= (1 - Număr mediu de ștergeri / Ciclu PE) x 100, Ciclu PE =3 000 (aceeași valoare ca și pentru produsele bazate pe flash MLC)

Modul de protecție SSD
• 0: R / W - statut normal
• 3: Read Only 
• 7: Read Only neobișnuit (Apare atunci când sunt insuficiente blocuri libere sau atunci când se întâlnește un număr excesiv de blocuri deteriorate latente)

SSD-ul se protejează activând modul read-only pentru a evita coruperea datelor, în cazul în care Numărul mediu de ștergeri depășește 3 000 cicluri PE sau în cazul în care are loc evenimentul descris pentru parametrul de valoare = 7.

Număr erori SATA PHY (Error Count) - indică probleme în comunicare. Acestea pot fi cauzate, de exemplu, de un cablu sau de conectori defecți.

Am adăugat noua Serie ST170 la oferta noastră, iar aceasta va fi disponibilă la cerere.

Vă oferim oportunitatea de a comanda mostre pentru testare, la preț redus. Pentru informații cu privire la modelele disponibile, vă rugăm să ne vizitați website-ul.

În cazul în care sunteți interesat de alte produse APACER, sau aveți nevoie de ajutor, vă rugăm să ne contactați la apacer@soselectronic.com