Mit ihren Vorteilen höherer Zugriffsgeschwindigkeiten, geringerem Stromverbrauch, kleinerer Formfaktorgröße und größerer Zuverlässigkeit ist es keine Überraschung, dass SSDs auf dem Markt HDDs ersetzen. Darüber hinaus gibt es von Jahr zu Jahr einen Markttrend zu SSDs mit höherer Kapazität und niedrigeren Kosten pro GB-Einheit.
Dank der 3D-NAND-Technologie, die das vertikale Stapeln von Speicherzellen ermöglicht, können Speichereinheiten in mehreren Schichten gestapelt werden, wodurch die Größe jeder Speichereinheit und die Kapazität im NAND erhöht werden. Darüber hinaus können TLC-SSDs zuverlässiger und zu einem wesentlich günstigeren Preis sein.
Da der Markt nach immer höheren SSD-Kapazitäten strebt, verfolgt Phison als Pionier der Entwicklung der SSD-Technologie weiterhin innovative neue Technologien, um die Nutzung von NAND-Flash zu optimieren und die höchste Benutzerkapazität bei SSD-Produkten zu erreichen.
Um sicherzustellen, dass jeder Flash auf einem SSD-Modul über genügend gute Blöcke verfügt, um die volle Kapazität zu erreichen, verwendete Phison in der Vergangenheit in seinem Massenproduktionsablauf die Flash-Sortierung. Die Flash-Sortierung nimmt jedoch Zeit in Anspruch und erfordert zusätzliche Kosten. Daher hat Phison eine neue Methode namens Smart X Block entwickelt, um die Zusammensetzung eines Superblocks zu optimieren und beim Sortierprozess Zeit und Kosten zu sparen.
Traditioneller Super-Block-Management-Algorithmus
Bisher bestand die Methode zum Zusammenstellen eines Superblocks darin, einen physischen Block von jeder Ebene zu nehmen.
Alle Superblöcke bestehen aus einem physischen Block von Plane0 bis Plane15. Da Plane0 nur N+2 gute Blöcke hat (was die niedrigste Anzahl guter Blöcke unter allen Ebenen ist), kann dieses Gerät, begrenzt durch Plane0, nur N+2 Superblöcke erstellen. Selbst wenn auf Ebene 1 bis Ebene 15 noch viele gute Blöcke übrig sind, können diese Blöcke keine Superblöcke bilden, um die Kapazität des Geräts zu erhöhen, und werden nur als Ersatzblöcke verwendet.
Mit anderen Worten: Die Mindestanzahl guter Blöcke auf allen Ebenen begrenzt die Gesamtzahl der Superblöcke (Gerätekapazität). Wenn die Mindestmenge an guten Blöcken unter dem Gesamtkapazitätsschwellenwert liegt, bedeutet dies, dass das Gerät nicht genügend Superblöcke erstellen kann, um die volle Kapazität zu erreichen.
Früher sortierte Phison Flash mit unterschiedlichen Klassen nach der guten Blockmenge und stellte SSDs mit voller Kapazität mit höheren Klassen her, wie z. B. Bin1, bei denen die gute Blockmenge über dem Schwellenwert für die volle Kapazität lag.
Im Laufe der Zeit nehmen die fehlerhaften Blöcke jeder Ebene während der SSD-Nutzung allmählich zu. Sobald eine der Ebenen den Schreibschutzschwellenwert erreicht, wird diese SSD schreibgeschützt.
In diesem Beispiel hat Plane1 seine maximale Menge an fehlerhaften Blöcken erreicht. Auch wenn auf Ebene0 und Ebene2 bis Ebene15 noch viele gute Blöcke übrig sind, wechselt das Gerät in den Schreibschutzmodus und alle in anderen Ebenen verbleibenden guten Blöcke können nicht mehr verwendet werden.
Herkömmliche Superblöcke verursachen eine Verschwendung von Flash-Block-Nutzung, daher hat Phison eine neue Technologie entwickelt, um dieses Problem zu lösen.
Superblock-Management mit Smart X Block-Technologie
Smart X Block verändert die Art und Weise, wie Superblöcke zusammengesetzt werden. Mit dieser neuen Firmware-Architektur muss Phison nicht von jeder Ebene physische Blöcke übernehmen. Da ihre Firmware Superblöcke über verschiedene Ebenen hinweg zusammenstellen kann, bestimmt die durchschnittliche Anzahl guter Blöcke aus allen Ebenen die Gesamtzahl der Superblöcke. Mit anderen Worten: Bei Smart
Wenn die anfängliche durchschnittliche Anzahl guter Blöcke höher als der Schwellenwert für die volle Kapazität ist, verfügt dieses Gerät über genügend Superblöcke, um die volle Kapazität zu erreichen. Das Gerät wird mit der neuen Methode nur dann nicht schreibgeschützt, wenn die durchschnittliche Anzahl guter Blöcke unter dem Schreibschutzschwellenwert bleibt.
Smart X Block verlängert die Lebensdauer einer SSD und reduziert die Blockverschwendung, da alle Blöcke in jeder Ebene die volle Auslastung erreichen, bevor der Schreibschutz ausgelöst wird.
Phison übernimmt erneut die Führung
Um im Wettlauf um eine höhere SSD-Kapazität die Führung zu behalten, hat Phison die neue Smart X Block-Technologie entwickelt, um die Flash-Nutzung zu maximieren und die höchste Benutzerkapazität zu erreichen, ohne einen Flash-Sortierprozess zu implementieren. Smart X Block ermöglicht eine flexiblere Möglichkeit, Superblöcke zusammenzustellen, die die Nutzung von Flash optimieren und die SSD-Lebensdauer verlängern.
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