SSD で SLC バッファを使用する利点

Author エリスン・チー | 2021年4月20日 | 全て, テクノロジー

SLC バッファの使用は、書き込み速度を向上させるためにセルあたり 3 ビット (TLC) フラッシュの台頭とともに採用されました。

SLC バッファは TLC アレイから分割され、代わりに SLC モードコマンドシーケンスによって実行されます。 SLC バッファ容量は、総 SSD 容量に対する一定の比率に基づいて、さまざまな SSD 容量ごとに異なります。 SLC モードに切り替えると、ディスクのビジー時間が TLC モードよりも短くなり、SLC バッファを使用して SSD を実行する際のパフォーマンスが向上します。

SLCバッファについて

SLC バッファには 2 つのタイプがあります。静的と動的。 SSD のファームウェアは、SLC バッファの初期状態を設定できます。 Phison の SSD は、静的 SLC バッファをゾーン D1 として定義し、動的 SLC バッファをゾーン D3 として定義します。

スタティック SLC バッファ (D1)

SLC モードで実行される TLC フラッシュは、TLC 自体から分離する必要があります。ゾーン D1 は、TLC SSD ファームウェア操作でコピーバック操作がアクティブな間のみです。全体的な SSD 容量によってゾーン D1 の容量が決まり、SSD 容量が大きいほど、ゾーン D1 ゾーンの容量も大きくなります。

ダイナミックSLCバッファ(D3)

TLC フラッシュで使用されるダイナミック SLC バッファ。つまり、ゾーン D3 ゾーンの SLC バッファは、カウントバランススキームを消去することで TLC フラッシュを動的に使用できます。 SSD ファームウェアは、ダイナミック SLC バッファが処理されるたびに、消去カウントが最も低いブロックを選択するように構成されています。ダイナミック SLC バッファは、さまざまなフラッシュタイプのフラッシュ耐久性に基づく FW 計算を使用して自動的に無効にすることができます。

ダイナミックおよびスタティック SLC バッファを併用すると、TLC、NAND、および SSD アプリケーションのさまざまな入力データのデータプログラミングパフォーマンスをさらに向上させることができます。

SLCバッファ動作フロー

フラッシュ規格に基づいて、SSD では 2 つの動作モードが利用可能です。「コピーバック」と「FSP(フルシーケンスプログラミング)」。
SSD がコピーバックを使用すると、ホストデータはゾーン D1 に移動します。ゾーン D1 がいっぱいの場合、データはゾーン D3 SLC に移動します。ゾーン D1 とゾーン D3 の両方の SLC がいっぱいになると、SSD ドライブは TLC モードに入ります。 TLC モードでは、ゾーン D1 SLC に存在するデータはすべて TLC にフラッシュされ、ホストの書き込み速度が遅くなります。

SSD が FSP を使用する場合、ゾーン D3 ダイナミック SLC バッファのみが使用され、ホストデータはゾーン D3 SLC に直接書き込まれます。ゾーン D3 がいっぱいの場合、データはゾーン D3 TLC 領域に書き込まれます。

「コピーバック」と「FSP」の主な違いは、「コピーバック」データは最初にゾーン D1 SLC バッファを通過し、次にゾーン D1 SLC バッファから SSD を含むゾーン D3 TLC フラッシュ領域にコピーされる必要があることです。 GC などのバックグラウンド操作。 FSP は、データが常にゾーン D1 バッファを経由せずにゾーン D3 に直接書き込まれるため、コピーバックよりも高速なオプションとなります。