聊聊基于Flash芯片的SSD的问题 基于Flash芯片的SSD中从整体到局部的分层为Nand Flash => Chip => Plane => Block => Page几个层次。其中Block是Nand Flash擦除的最小单位;Page是读写操作的基本单位 Erase Before OverWrite问题 基于Flash芯片的SSD往某个block写数据的过程中,不论原来的Block是什么,必须先擦除(E...
每个block的最大擦写次数(P/E Cycles)基本上是一样的,磨损均衡(Wear Levelling)的作用是保证所有block被擦写的次数基本相同。这就要求磨损均衡算法要把擦写操作均摊在所有的block上。 如果所有block上的数据都经常更新,磨损均衡算法执行起来问题不大。如果有些block上存在冷数据(写入之后就很少更改的数据),我们必须根据...
一块SSD由若干个Flash芯片组成,而Flash芯片存在program/erase次数的限制,超过限制将导致wear out,影响SSD作为持久性存储介质的数据可靠性。 解决的办法是将写操作尽可能平均地分散到各个block,让每个block的损耗尽量均衡,即wear leveling,负责具体实施的依然是FTL这一层。 不过,要做到绝对的均衡是很困难的,比如有一些bl...
还有一个就是flash的寿命问题,因为重复的program/erase操作最终会导致对应的部分不可用,所以flash的稳定性是一个需要关注的方面。接下来我们就看看现代的SSD是如何设计来实现高性能和高稳定性的。 3.设计基于flash的SSD 我们的目标是在底层的flash上设计一种存储介质,所以首先先来看下底层的flash的一些参数,如下图44....
NAND Flash的存储原理是,在写入(Program)的时候利用F-N隧道效应(Tunnel Injection隧道注入)的方法使浮栅充电,即注入电荷;在擦除(Erase)的时候也是是利用F-N隧道效应(Tunnel Release隧道释放)将浮栅上的电荷释放。 隧道注入和隧道释放的产生都需要十几伏的瞬间高电压条件,这对浮栅上下的氧化层会造成一定损伤,因此这样...
Flash可支持读(Read)操作、写(Program)操作和擦除(Erase)操作。其中读操作和写操作的基本单位是页,擦除操作的基本单位是块。对flash的写入操作只能在尚未写入的空闲页上进行,并且只能按照从低地址页到高地址页的顺序进行操作,而不能写了高地址页之后,再写低地址页。如果想要修改某个已经写过的页,只能先对整个物...
闪存是电子可擦除只读存储器(EEPROM)的变种,EEPROM与闪存不同的是,它能在字节水平上进行删除和重写而不是按区块擦写,这样闪存就比EEPROM的更新速度快,所以被称为Flash erase EEPROM,或简称为Flash Memory。 由于其断电时仍能保存数据,闪存通常被用来保存设置信息,如在电脑的BIOS(基本输入输出程序)、PDA(个人数字助理...
NAND Flash的存储原理是,在写入(Program)的时候利用F-N隧道效应(Tunnel Injection隧道注入)的方法使浮栅充电,即注入电荷;在擦除(Erase)的时候也是是利用F-N隧道效应(Tunnel Release隧道释放)将浮栅上的电荷释放。 隧道注入和隧道释放的产生都需要十几伏的瞬间高电压条件,这对浮栅上下的氧化层会造成一定损伤,因此这样...
接下来就到了微观领域,通常是无法直接看到外观的层级。NAND闪存自问世那一刻起就有一个恒定不变的使用要求:写入(Program)数据前必须先进行擦除(Erase),而闪存的最小擦除单位就是Block块。 Page:页 每个Block都是由数百乃是数千个Page页组成的,而Page的意义也非比寻常,它是闪存当中能够读取合写入的最小单位。
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