群聯革命性的 Smart X Block SSD 控制器

群聯如何重新構想 SSD 存儲以實現更大的容量和更長的使用壽命

作者賈斯蒂娜·賴 | 2021 年 7 月 19 日 | 全部, 技術

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憑藉更高的訪問速度、更低的功耗、更小的外形尺寸和更高的可靠性等優勢，SSD 在市場上取代 HDD 也就不足為奇了。此外，SSD 的市場趨勢是逐年提高容量和降低每 GB 單位成本。

由於3D NAND技術允許存儲單元垂直堆疊，存儲單元可以多層堆疊，從而增加了每個存儲單元的尺寸和NAND的容量。此外，TLC SSD 更加可靠，價格也更加親民。

隨著市場對SSD容量的追求越來越高，群聯作為SSD技術發展的先行者，不斷追求創新的新技術，優化NAND閃存的使用，以獲得SSD產品中最高的用戶容量。

過去，為了確保SSD模塊上的每個閃存都有足夠的好塊來實現滿容量，群聯在量產流程中採用了閃存排序。然而，閃速分揀需要時間並且需要額外的成本。因此，群聯開發了一種名為Smart X Block的新方法來優化超級塊的組成，並在分揀過程中節省時間和成本。

傳統超級塊管理算法

以前，用於組成超級塊的方法是從每個平面取出一個物理塊。

所有超級塊由從 Plane0 到 Plane15 的一個物理塊組成。由於Plane0只有N+2個好塊（這是所有Plane中最小的好塊數），因此該設備受Plane0的限制，只能製作N+2個超級塊。即使Plane1到Plane15還剩下很多好的塊，這些塊也不能成為超級塊來增加設備的容量，只能用作備用塊。

換句話說，所有平面中的最小好塊數量限制了總體超級塊數量（設備容量）。如果最小好塊數量小於總容量閾值，則意味著設備無法創建足夠的超級塊來達到滿容量。

群聯過去根據好塊數量對不同等級的閃存進行排序，並製作等級較高的全容量SSD，例如Bin1，其中好塊數量超過滿容量閾值。

隨著時間的推移，SSD在使用過程中各個平面的壞塊會逐漸增多。一旦任何一個平面達到寫保護閾值，該SSD就會被寫保護。

在此示例中，Plane1 已達到其最大壞塊數量。即使Plane0和Plane2到Plane15仍然有很多好塊，設備將進入寫保護模式，並且其他平面上剩餘的所有好塊將無法再使用。

傳統的超級塊會造成閃存塊使用的浪費，因此群聯開發了一種新技術來解決這個問題。

使用 Smart X Block 技術進行超級塊管理

Smart X Block 改變了超級塊的組成方式。有了這個新的固件架構，Phison 不需要從每個平面獲取物理塊。由於它們的固件可以跨不同平面組成超級塊，因此來自所有平面的好塊的平均數量決定了總體超級塊數量。也就是說，通過Smart X Block，所有設備平面的最小好塊數量將不會是超級塊數量的上限。