群联革命性的 Smart X Block SSD 控制器

群联如何重新构想 SSD 存储以实现更大的容量和更长的使用寿命

作者贾斯蒂娜·赖 | 2021 年 7 月 19 日 | 全部, 技术

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凭借更高的访问速度、更低的功耗、更小的外形尺寸和更高的可靠性等优势，SSD 在市场上取代 HDD 也就不足为奇了。此外，SSD 的市场趋势是逐年提高容量和降低每 GB 单位成本。

由于3D NAND技术允许存储单元垂直堆叠，存储单元可以多层堆叠，从而增加了每个存储单元的尺寸和NAND的容量。此外，TLC SSD 更加可靠，价格也更加亲民。

随着市场对SSD容量的追求越来越高，群联作为SSD技术发展的先行者，不断追求创新的新技术，优化NAND闪存的使用，以获得SSD产品中最高的用户容量。

过去，为了确保SSD模块上的每个闪存都有足够的好块来实现满容量，群联在量产流程中采用了闪存排序。然而，闪速分拣需要时间并且需要额外的成本。因此，群联开发了一种名为Smart X Block的新方法来优化超级块的组成，并在分拣过程中节省时间和成本。

传统超级块管理算法

以前，用于组成超级块的方法是从每个平面取出一个物理块。

所有超级块由从 Plane0 到 Plane15 的一个物理块组成。由于Plane0只有N+2个好块（这是所有Plane中最小的好块数），因此该设备受Plane0的限制，只能制作N+2个超级块。即使Plane1到Plane15还剩下很多好的块，这些块也不能成为超级块来增加设备的容量，只能用作备用块。

换句话说，所有平面中的最小好块数量限制了总体超级块数量（设备容量）。如果最小好块数量小于总容量阈值，则意味着设备无法创建足够的超级块来达到满容量。

群联过去根据好块数量对不同等级的闪存进行排序，并制作等级较高的全容量SSD，例如Bin1，其中好块数量超过满容量阈值。

随着时间的推移，SSD在使用过程中各个平面的坏块会逐渐增多。一旦任何一个平面达到写保护阈值，该SSD就会被写保护。

在此示例中，Plane1 已达到其最大坏块数量。即使Plane0和Plane2到Plane15仍然有很多好块，设备将进入写保护模式，并且其他平面上剩余的所有好块将无法再使用。

传统的超级块会造成闪存块使用的浪费，因此群联开发了一种新技术来解决这个问题。

使用 Smart X Block 技术进行超级块管理

Smart X Block 改变了超级块的组成方式。有了这个新的固件架构，Phison 不需要从每个平面获取物理块。由于它们的固件可以跨不同平面组成超级块，因此来自所有平面的好块的平均数量决定了总体超级块数量。也就是说，通过Smart X Block，所有设备平面的最小好块数量将不会是超级块数量的上限。