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將 SLC 緩衝區與 SSD 結合使用的好處

作者 | 2021 年 4 月 20 日 | 全部, 技術

隨著每單元 3 位 (TLC) 閃存的興起,SLC 緩衝器的使用也得到了調整,以提高寫入速度。

SLC 緩衝區從 TLC 陣列中分離出來,並由 SLC 模式命令序列執行。基於SSD總容量的恆定比率,不同SSD容量的SLC緩衝區容量是不同的。通過切換到 SLC 模式,磁盤的繁忙時間比 TLC 模式更短,從而在使用 SLC 緩衝區運行 SSD 時可以獲得更高的性能。

 

 

關於SLC緩衝器

SLC緩衝器有兩種類型;靜態和動態。 SSD的固件可以設置SLC緩衝區的初始狀態。群聯SSD將靜態SLC緩衝區定義為D1區,將動態SLC緩衝區定義為D3區。

 

靜態SLC緩衝器(D1)

在SLC模式下運行的TLC閃存需要與TLC本身分開。僅當 TLC SSD 固件操作中回拷操作處於活動狀態時,區域 D1 才有效。 SSD整體容量決定了D1區的容量,SSD容量越大,D1區容量越大。

 

動態SLC緩衝器(D3)

動態SLC緩衝區與TLC閃存一起使用,這意味著D3區中的SLC緩衝區可以通過擦除計數平衡方案來動態使用TLC閃存。 SSD 固件配置為每次處理動態 SLC 緩衝區時選擇擦除次數最少的塊。可以使用基於不同閃存類型的閃存耐用性的固件計算來自動禁用動態 SLC 緩衝區。

 

動態和靜態SLC緩衝區可以一起使用,進一步增強TLC、NAND和SSD應用的各種輸入數據的數據編程性能。

 

 

SLC緩衝區操作流程

根據閃存標準,SSD有兩種可用的操作模式: “複製回”和“FSP(全序列編程)”。
當 SSD 使用回拷時,主機數據會移至區域 D1。如果區域 D1 已滿,數據將移至區域 D3 SLC。當 D1 區和 D3 區 SLC 都已滿時,SSD 驅動器將進入 TLC 模式。在 TLC 模式下,駐留在 D1 SLC 區的任何數據都會刷新到 TLC,並且主機寫入速度會減慢。

 

 

當SSD使用FSP時,僅使用zone D3動態SLC緩衝區,主機數據直接寫入zone D3 SLC。如果 D3 區已滿,則數據寫入 D3 區 TLC 區域。

“Copy Back”和“FSP”的主要區別在於“Copy Back”數據需要先經過Zone D1 SLC緩衝區,然後從Zone D1 SLC緩衝區復製到包含SSD的Zone D3 TLC閃存區域GC 等後台操作。 FSP 可能是比回拷更快的選項,因為數據始終直接寫入區域 D3,而不經過區域 D1 緩衝區。

 

 

概括

SLC緩衝器在TLC SSD應用中發揮著重要作用,可以在不同的編程方案中提供更高的性能。

 

 

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