近幾年隨著人們對計算機存儲容量和性能的極致追求,以及各個行業(yè)智能化的普及,如電動汽車、無人機等,這些設(shè)備對存儲介質(zhì)的容量以及速度也有了更高的追求。部分廠商希望擁有一款速度快、容量大、數(shù)據(jù)穩(wěn)定的SSD來滿足需求。SSD存儲顆粒一般有SLC、MLC、TLC、QLC以上4種常見類型(分類的依據(jù)為一個存儲單元存儲的bit數(shù))。其中SLC顆粒的SSD穩(wěn)定性好,速度快,但是容量小價格貴;TLC的顆粒價格便宜,容量大,但是穩(wěn)定性和速度不及SLC和MLC;QLC容量相當(dāng)大,但是穩(wěn)定性差且壽命很短。TLC作為當(dāng)前性價比較高的顆粒,TLC的各種參數(shù)都屬于較為平衡,因此TLC顆粒SSD在現(xiàn)在的市場上較為常見。那如何讓TLC顆粒達到更好的使用效果呢?本篇文章將從其中一個角度給出一個解決方案。
TLC的閾值分布是由8個狀態(tài)組成的(圖1),數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性不高,即線條交叉點處需要使用特殊手段才能計算出實際數(shù)值為1還是0,若交叉區(qū)間過大,那么將無法正確計算得到準確的數(shù)據(jù),此時數(shù)據(jù)將存在數(shù)據(jù)出錯。在極端條件下出錯數(shù)據(jù)量會成比例增長。
圖1
假設(shè)進行如下優(yōu)化,那么TLC數(shù)據(jù)是否能更加穩(wěn)定呢?
1. 將TLC的8個狀態(tài)簡化為4個狀態(tài),那么閾值分布中存在交叉的部分將明顯減少。
2. 正常的TLC顆粒1個WL有3個Page,基于上述設(shè)想,那么就會有1個Page空出來(2個Page就是4個狀態(tài)),但是基于Flash本身特性如若TLC沒有編寫滿1WL就更容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。因此為了數(shù)據(jù)穩(wěn)定性考慮,編程時只對P1和P3進行編程,P2數(shù)據(jù)為P1和P3的同或數(shù)據(jù);
所幸當(dāng)前存在此類型操作的顆??晒┦褂?,在固件所有控制層適配了此種操作后,我們得到了在TLC下模擬MLC所得到的Flash內(nèi)數(shù)據(jù)的閾值分布(TLC圖2,MLC圖3)。
圖2
圖3
總結(jié)
現(xiàn)在來列舉一下當(dāng)前方案的優(yōu)點:
1. 性能高:Flash操作耗時少,并行程度高,雙管齊下事半功倍。
2. 穩(wěn)定性好:該方案經(jīng)過技術(shù)改進后,數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更佳,可靠性更高。
3. 性價比高:經(jīng)過改良后TLC顆粒體驗比肩MLC的速度及穩(wěn)定性,性價比大大提升。
缺點就是該方案修改具有一定的難度,特別是對于Flash存儲器技術(shù),往往需要與專業(yè)的Flash廠商密切配合。然而,得一微電子憑借其深厚的技術(shù)積累和豐富的經(jīng)驗,已經(jīng)成功地解決了這一難題。
得一微通過與Flash廠商的深度合作,不僅確保了技術(shù)的穩(wěn)定性和可靠性,更進一步提升了存儲解決方案的性能和品質(zhì),為各行業(yè)客戶提供優(yōu)質(zhì)的存儲解決方案和產(chǎn)品。