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如何成为一个具有领导力的SSD主控? (如何成为一个具有国际影响力的艺术家)

编辑:rootadmin
之前的文章中,已经偷偷的分享了SSD主控的成功秘诀:1.针对Host和NAND闪存采用不一样的安抚策略(Interface/protocol);2.高效的处理Host和NAND闪存之间的数据传输,并保证数据的完整性。  没有人可以随随便便成功,为了高效的处理Host和NAND闪存之间的传输,SSD主控也是付出了极大的努力。SSD主控的梦想就是实现以下功能:1.磨损平衡(Wear-leveling)2.垃圾数据回收(GarbageCollection)3.坏块管理(BadBlockManagement)4.数据纠错处理(ECC,ErrorCorrectionCode)  SSD主控的想法是好,但是理想和现实总是有或多或少的差距,现实是Host的愿景跟NAND闪存的本性有了冲突。  按照Host的愿景,数据可以写入并且可以重复写入同一区块,然而,NAND闪存的本质是不允许重复写入的,在写入同一区块之前必须先进行擦除动作。  在逆境境中才能检验SSD主控的真实领导力,SSD主控大胆的启用了逻辑与物理转换层(logicaltophysical)的概念,也称为闪存转换层(FTL,FlashTranslationLayer)。

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  在上图中第一行是储存块的逻辑*,第二行是储存块的物理*。如果Host想要在同一逻辑区块L1重复写入数据时,闪存转换层FTL会将数据写入物理区块P1',同时把之前的逻辑区块P1标记为无效块。  有了闪存转换层FTL这一奥秘*,SSD主控可以轻松实现自己的梦想。1.磨损平衡(Wear-leveling,WL)  在现实使用过程中,SSD主控在NAND闪存写入数据时,并非均匀等机会的写入NAND闪存的每一个区块(Block)。  借用宋小宝的经典桥段,SSD主控很难做到“雨露均沾”,而是很大程度可能会“独宠”一些NAND闪存区块。但是这样的“独宠”会严重透支NAND闪存区块寿命(NAND闪存区块的磨损-Write/Earsecount会大大的增加,性能变差)。  为了最大化的延长SSD的储存寿命,闪存转换层FTL引入磨损平衡(Wear-leveling)技术,尽量使NAND闪存的每一个Block/Page寿命均衡化。  在Host对同一逻辑区块更新数据时,SSD主控会动态的指向不一样的物理区块,之前的物理区块标记为“无效”,进入等待保养状态,这样就可以确保每一个物理区块都被运用。  用更通俗的话来讲就是,每次写入的时候挑年轻力壮的区块,年老的区块则颐养天年。2.垃圾数据回收(GarbageCollection,GC)  垃圾数据回收GC技术,相似于平时我们电脑、定位器内存整理优化的概念。  对SSD可用储存区块的数量,主控会设定一定阀值。当可用储存区块的数量低于阀值时,主控会启动垃圾数据回收,将一些无效储存区块擦除,保养维护之后标记为可用区块供Host运用。3.坏块管理(BadBlockManagement,BBM)

  尽管SSD主控FTL层采用了磨损平衡技术,NAND闪存始终有一些区块不能堪当大任,我们称之为“坏块”(BadBlock)。FTL层采用了坏块管理模块,并且将所有的坏块记录在一张黑名单上,这张表单的信息是对Host不可见的,所以Host写入数据时,不会把对坏块进行*作。  在终端客户运用的过程也会不断产生坏块,SSD主控会及时更新坏块表单。4.数据纠错处理(ECC,ErrorCorrectionCode)  NAND闪存不能保证数据在整个生命周期里都不出错,NAND闪存一般不会整个Block或Page所有出错,只是其中的一个或者几个bit出错,如果直接将整个Block标记为坏块,那实在是太浪费了。  数据纠错处理(ECC,ErrorCorrectionCode)技术可以纠正一定数量的错误bit。现在SSD主控基本通过硬件的方式实现,主流的SSDECC纠错技术主要有BCH编码和LDPC编码。不过,由于3DNAND闪存的普及,对主控ECC纠错能力的要求越来越苛刻,BCH编码技术会慢慢退出历史舞台。对于LDPC技术,这是主控的核心机密,每一家主控供应商都有自己的专利,这里就不多说咯。

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