将 SLC 缓冲区与 SSD 结合使用的好处

作者 | 2021年4月20日 | 全部, 技术

随着每单元 3 位 (TLC) 闪存的兴起,SLC 缓冲器的使用也得到了调整,以提高写入速度。

SLC 缓冲区从 TLC 阵列中分离出来,并由 SLC 模式命令序列执行。基于SSD总容量的恒定比率,不同SSD容量的SLC缓冲区容量是不同的。通过切换到 SLC 模式,磁盘的繁忙时间比 TLC 模式更短,从而在使用 SLC 缓冲区运行 SSD 时可以获得更高的性能。

 

 

关于SLC缓冲器

SLC缓冲器有两种类型;静态和动态。 SSD的固件可以设置SLC缓冲区的初始状态。群联SSD将静态SLC缓冲区定义为D1区,将动态SLC缓冲区定义为D3区。

 

静态SLC缓冲器(D1)

在SLC模式下运行的TLC闪存需要与TLC本身分开。仅当 TLC SSD 固件操作中回拷操作处于活动状态时,区域 D1 才有效。 SSD整体容量决定了D1区的容量,SSD容量越大,D1区容量越大。

 

动态SLC缓冲器(D3)

动态SLC缓冲区与TLC闪存一起使用,这意味着D3区中的SLC缓冲区可以通过擦除计数平衡方案来动态使用TLC闪存。 SSD 固件配置为每次处理动态 SLC 缓冲区时选择擦除次数最少的块。可以使用基于不同闪存类型的闪存耐用性的固件计算来自动禁用动态 SLC 缓冲区。

 

动态和静态SLC缓冲区可以一起使用,进一步增强TLC、NAND和SSD应用的各种输入数据的数据编程性能。

 

 

SLC缓冲区操作流程

根据闪存标准,SSD有两种可用的操作模式: “复制回”和“FSP(全序列编程)”。
当 SSD 使用回拷时,主机数据会移至区域 D1。如果区域 D1 已满,数据将移至区域 D3 SLC。当 D1 区和 D3 区 SLC 都已满时,SSD 驱动器将进入 TLC 模式。在 TLC 模式下,驻留在 D1 SLC 区的任何数据都会刷新到 TLC,并且主机写入速度会减慢。

 

 

当SSD使用FSP时,仅使用zone D3动态SLC缓冲区,主机数据直接写入zone D3 SLC。如果 D3 区已满,则数据写入 D3 区 TLC 区域。

“Copy Back”和“FSP”的主要区别在于“Copy Back”数据需要先经过Zone D1 SLC缓冲区,然后从Zone D1 SLC缓冲区复制到包含SSD的Zone D3 TLC闪存区域GC 等后台操作。 FSP 可能是比回拷更快的选项,因为数据始终直接写入区域 D3,而不经过区域 D1 缓冲区。

 

 

概括

SLC缓冲器在TLC SSD应用中发挥着重要作用,可以在不同的编程方案中提供更高的性能。

 

 

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