存儲器是現(xiàn)代不可缺少的器件之一，也是各個設備不可缺少的器件。為增進大家對存儲器的認識，本文將對快閃存儲器予以介紹。如果你對存儲器、快閃存儲器或是對本文內容具有興趣，不妨和小編一起來繼續(xù)認真地往下閱讀哦。

磨損平衡快閃存儲器轉換層(FTL)是快閃存儲器控制器其中最重要的面向。透過將主機的邏輯位址轉換為快閃存儲器上的物理位址，可以使SSD磨損平衡。例如，如果主機系統(tǒng)在相同的位址更新數(shù)據(jù)，F(xiàn)TL會將該邏輯位址轉換為新的物理位址，以便在快閃存儲器驅動器上均勻地分布磨損，大幅度地提高耐用性。

FTL映射邏輯到物理位址的粒度對性能和耐久性都有很大的影響。消費類USB和SD卡等較簡單的快閃存儲器介質使用基于區(qū)塊的映射，在區(qū)塊層級(大小為百萬位元)執(zhí)行映射。由于每個邏輯頁面都直接映射到固定的物理頁面，磨損平衡發(fā)生在區(qū)塊層級，因而在頁面層級無法產(chǎn)生優(yōu)化。

由于區(qū)塊的尺寸就是擦除操作的最小尺寸，所以這種映射實施起來非常簡單且負擔較低。但是，這種簡單的方法會導致大量的寫入擴增，并縮短了元件的使用壽命。

基于頁面的映射通常用于現(xiàn)代SSD，它是將更細粒度的邏輯數(shù)據(jù)頁面(以千位元為單位)映射到數(shù)據(jù)的物理頁面。透過這種映射，邏輯頁面可以映射到區(qū)塊內的任何物理頁面，同時實現(xiàn)區(qū)塊級和頁面級的磨損平衡。但是，對于其他形態(tài)因數(shù)，SSD基于頁面的映射尚未被廣泛使用。

頁面映射等更細化的方法需要更強大的計算能力，并且必須儲存更大的映射表。但是，不斷增大的粒度可以大幅度降低寫入擴增。

特別是對于工業(yè)、嵌入式或物聯(lián)網(wǎng)應用而言，較小的隨機I/O操作是常態(tài)，粒度、頁面映射可以大大降低寫入擴增，并延長設備的使用壽命。

斷電保護由于SSD磨損平衡算法的映射訊息通常儲存在易于流失的DRAM中，因此電源故障會導致災難性的訊息遺失和驅動器損壞。為防止這種可能性出現(xiàn)，許多工業(yè)SSD會采用超級電容器來儲存?zhèn)溆秒娔?，以防備電源故障，使系統(tǒng)有時間把DRAM內容轉存到不易流失的快閃存儲器中。

這種方法雖然可行，但并不理想。依靠超級電容的備用電能，這些SSD不但增加成本，而且還可能引入額外的故障點，因而影響系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。微型SD(μSD)等更小形態(tài)的設備根本不允許包括DRAM和電容器。

具備Hyperstone hyMap技術快閃存儲器控制器的儲存設備能夠直接在非易失性存儲器中存儲映射訊息，這不僅消除了DRAM和電容器的成本，而且在任何時間、任何情況下都能確保數(shù)據(jù)的安全。

糾錯糾錯是快閃存儲器儲存可靠性難題中的最后一關。

以前的快閃存儲器可以使用簡單的海明碼(Hamming-Code)糾錯碼(ECC)，但新一代高密度MLC快閃存儲器則需要更強的糾錯能力?，F(xiàn)代MLC ECC必須能夠校正每個扇區(qū)的多個位元。

消費類SSD可能會選擇使用品質和成本較低的LDPC代碼來執(zhí)行這種類型的ECC，但工業(yè)級快閃存儲器具有更嚴格的要求，更傾向于采用BCH或其他更高可靠性的方法。使用96位元的BCH ECC，可以提供多位元糾錯功能，而且毋需給I/O操作增加任何負擔。

遙控器為高可靠/長壽命關鍵構建可靠的快閃存儲器充滿了挑戰(zhàn)。盡管固態(tài)儲存沒有可移動元件，物理上比硬盤更可靠。但快閃存儲器單元有限的使用壽命、電源故障以及快閃存儲器的糾錯等問題給數(shù)據(jù)的可靠性帶來了挑戰(zhàn)，特別是對于嵌入式和工業(yè)驅動器等需要長壽命周期的應用領域。

過去，只要購買SLC型快閃存儲器就足以保證一個相對可靠的系統(tǒng)。然而，隨著制程幾何尺寸的縮小和快閃存儲器密度的不斷提高，如今不同快閃存儲器介質之間可靠性和錯誤率的差異已經(jīng)沒有之前那么明顯，當今儲存系統(tǒng)可靠性的最大決定因素反而是快閃存儲器控制器的設計。

對于要求高可靠性和使用壽命長的應用，重要的是要選擇嵌入式工業(yè)市場的控制器為目標，而不是那些以犧牲使用壽命或數(shù)據(jù)完整性為代價來實現(xiàn)高性能的產(chǎn)品。透過先進的磨損平衡技術、電源故障防護設計和強大的ECC，基于Hyperstone控制器的儲存設備能夠確保實現(xiàn)高可靠度的解決方案。

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