Apacer prináša nové technológie pre SSD

Integrita dát

Data Raid

DataRAID je firmvérový algoritmus, ktorý zaisťuje integritu údajov vytvorením parity na overenie úplnosti a správnosti existujúcich údajov v pamäti Flash, vyvinutý špeciálne pre 3D NAND Flash. Ak firmvér nedokáže opraviť dáta pomocou ECC (Error correction code), RAID algoritmus použije paritu a opraví poškodené údaje.

Ochrana dát od začiatku do konca

Je to vlastnosť, ktorá rozširuje kontrolu chýb tak, aby pokrývala celú cestu od počítača k Flash pamäťovým čipom a späť.

Zápis

●Keď dáta prejdú z počítača do SSD cache, firmvér z nich vypočíta CRC paritu a pripojí ju k dátam.
●Keď sú dáta a ich CRC parita presunuté do sektorovej vyrovnávacej pamäte, skontroluje sa parita.
●Firmvér následne pre dáta vypočíta BCH (LDPC) ECC a zapíše ich spolu s dátami a paritou pre dáta do Flash pamäti. 

Čítanie

Pri čítaní dát z NAND Flash je proces opačný:
●firmvér prečíta dáta s pripojenými BCH (LDPC) ECC, skontroluje dáta a v prípade potreby opraví chyby,
●firmvér potom presunie dáta do cache, vypočíta paritu a porovná ju s paritou uloženou spolu s dátami. 

Smart Read Refresh

Pri každom čítaní kontrolér vykoná dvojstupňovú kontrolu cieľového bloku. Najprv skontroluje, či bol blok označený ako „potrebuje obnoviť„. Ak áno, blok sa pred prečítaním obnoví, čo znamená, že všetky naprogramované stránky z tohto bloku sa skopírujú na voľné stránky v iných blokoch a blok sa vymaže. Ak to tak nie je, kontrolér skontroluje počet aktuálne prítomných chybových bitov. Ak počet chýb dosiahne alebo prekročí prahovú hodnotu, označí blok „potrebuje obnoviť“, čo znamená, že bude obnovený počas nasledujúcej operácie čítania. Prah je samozrejme nastavený na hodnotu, pri ktorej je algoritmus ECC stále schopný opraviť chyby.

Životnosť

CoreAnalyzer2

Prvým krokom je určenie ideálneho SSD pre konkrétnu aplikáciu vrátane výberu najvhodnejšieho firmvéru. Toto je možné dosiahnuť pomocou softvéru CoreAnalyzer2 spoločnosti Apacer. Funguje na úrovni firmvéru a monitoruje teplotu, SATA príkazy, správanie sa pri náhodnom alebo sekvenčnom čítaní/zápise, či je partícia zarovnaná s fyzickými 4KB sektormi (4K alignment) a či sú dáta čítané/zapisované vždy ako násobky 4KB, počet zmazaní, počet zlyhaní napájania, dobu nečinnosti a ako často sa pristupuje na disk.

Zákazník môže Coreanalyzer2 použiť pri simulácii pracovnej záťaže alebo počas testov v prevádzke ak simulácia nie je možná. Po otestovaní si zákazník stiahne log súbor a pošle ho Apaceru na analýzu. Apacer ho analyzuje a posúdi, či je SSD vhodný pre túto konkrétnu aplikáciu alebo odporučí jeden alebo viac SSD, ktoré sú najvhodnejšie, spolu s možnými úpravami firmvéru, ktoré by mohli byť užitočné.

Stránkové mapovanie

Aj keď táto technológia nie je úplne nová, stojí za zmienku, že všetky nové SSD disky Apacer používajú namiesto hybridného blokového mapovania stránkové mapovanie.

Pri stránkovom mapovaní záznam v mapovacej tabuľke pozostáva z LPN (logické číslo stránky) a PPN (fyzické číslo stránky). Keď príde požiadavka na zápis na niektorú logickú stránku, v mapovacej tabuľke sa vyhľadá príslušná fyzická stránka. Ak už obsahuje dáta, stránka je zneplatnená a požadované údaje sú zapísané do dostupnej voľnej stránky. Po zápise sa aktualizuje mapovacia tabuľka v pamäti RAM a NAND Flash.

Stránkové mapovanie má výhodu v tom, že zapisuje údaje na ľubovoľnú voľnú stránku v pamäti Flash, čo zvyšuje flexibilitu správy úložiska. Náhodný zápis nevyžaduje niekoľko kopírovaní stránky a vymazania bloku. Stránkové mapovanie vykazuje lepší výkon, keď je k dispozícii dostatok voľných stránok. Zneplatnené stránky, „odpad”, sa preto musia získať späť, aby sa uvoľnil priestor pre nové dáta. Firmvér preto používa efektívnu techniku “zberu odpadu”.

Stránkové mapovanie vyžaduje veľké množstvo pamäte RAM aj Flash pre mapovaciu tabuľku. V minulosti to bol problém najmä pre embedded systémy citlivé na cenu. V súčasnosti už cena RAM a Flash poklesla natoľko, že sa stránkové mapovania stránok používa dokonca aj pre niektoré mikroSD pamäťové karty.

Over-provisioning

Aby sa znížilo zosilnenie zápisu a zvýšila výdrž a výkon, niektoré série SSD spoločnosti Apacer podporujú nadmerné poskytovanie. S touto technológiou je 7% alebo aj viac miesta na disku vyhradených pre firmvér na vykonávanie “zberu odpadu”, na dosiahnutie rovnomerného opotrebenia buniek Flash pamäti (wear-levelling) a nahradenie nových vadných blokov. Rezervovaný priestor nie je prístupný používateľom, iba firmvéru.

Bezpečnosť

TCG Opal 2.0

Špecifikácia Opal Storage Specification, ktorú vyvinula skupina Trusted Computing Group (TCG), je sada bezpečnostných špecifikácií, ktoré sa používajú na aplikáciu hardvérového šifrovania na úložné zariadenia. Inými slovami, je to špecifikácia pre samo-šifrované disky (self-encrypting drives, SED), takže všetky údaje na disku sú vždy šifrované bez použitia riešení tretích strán na šifrovanie.

Pracovná skupina pre ukladanie údajov v rámci TCG vytvorila triedu Opal Security Subsystem Class (SSC), tiež skrátene nazývanú „Opal SSC“ alebo „Opal“, ako protokol riadenia bezpečnosti pre pamäťové zariadenia. Trieda definuje špecifikácie týkajúce sa správy súborov na pamäťových zariadeniach a definuje povolenia na úrovni triedy na ukladanie / získavanie súborov, čím chráni užívateľské údaje. Zariadenia vyhovujúce špecifikáciám Opal SSC sa niekedy označujú ako zariadenia Opal TCG.

256-bitové šifrovanie AES je populárny spôsob zabezpečenia diskov, pretože je mimoriadne odolný voči útokom hrubou silou. Šifrovanie sa vykonáva v samotnom SSD pomocou špeciálneho HW určeného pre túto úlohu, ktorý môže byť rýchlejší ako softvérové riešenia.

AES 256, Okamžitá zmena kľúča

SSD disky, ktoré podporujú HW šifrovanie, tiež ponúkajú ďalší spôsob bezpečného vymazania - okamžitú zmenu kľúča. Po vydaní príkazu „Okamžitá zmena kľúča“ sa vygeneruje nový kľúč, ktorý nahradí pôvodný kľúč uložený v pamäti Flash za menej ako sekundu. Pretože nový kľúč sa nezhoduje so starým, keď sa počítač pokúša získať prístup k dátam, budú nedostupné z dôvodu zlyhania autentifikácie AES kľúča. Údaje neboli vymazané v konvenčnom zmysle (prepísané na 0 alebo 1), ale nie sú čitateľné, a preto sú chránené.

Odolnosť voči vplyvom prostredia