天碩工業(yè)級(jí)SSD固態(tài)硬盤雙策略壞塊管理延長(zhǎng)閃存壽命
天碩G55 Pro M.2 NVMe工業(yè)級(jí)SSD以自研PCIe Gen3x4主控+100%純國(guó)產(chǎn)元器件實(shí)現(xiàn)了3600MB/s高速讀取,-55℃~85℃的超寬溫域穩(wěn)定運(yùn)行;以硬件級(jí)PLP掉電與固件協(xié)同保護(hù)全盤,支持智能軟銷毀功能。天碩(TOPSSD)工業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤滿足工業(yè)級(jí)抗振耐沖擊標(biāo)準(zhǔn),擁有200萬小時(shí)+ MTBF高可靠認(rèn)證及GJB2017體系背書,精準(zhǔn)契合國(guó)產(chǎn)化存儲(chǔ)對(duì)高性能、高可靠、高耐用的嚴(yán)苛需求。產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于智能制造、軌道交通、智慧物流等領(lǐng)域。
SSD壞塊的來源
固態(tài)硬盤(SSD)由大量閃存顆粒構(gòu)成,這些顆粒內(nèi)部包含眾多閃存塊(Block)。由于閃存的物理特性,壞塊的出現(xiàn)難以避免,主要有兩個(gè)來源:
出廠壞塊(Factory Original Bad Block)
在晶圓制造、切割、封裝等復(fù)雜制造工序中,部分閃存塊可能天生存在缺陷。這些壞塊會(huì)在晶圓檢測(cè)與分級(jí)處理過程中就會(huì)被標(biāo)識(shí)。一般來說,出廠壞塊率為2%-10%,而原廠會(huì)優(yōu)先挑選優(yōu)質(zhì)顆粒用于高規(guī)格產(chǎn)品。
后期增長(zhǎng)壞塊(Later Bad Block)
SSD在長(zhǎng)期使用中,部分原本完好地閃存塊會(huì)因正常磨損或異常掉電等情況演變?yōu)閴膲K。
天碩如何鑒別壞塊
為了保障固態(tài)硬盤的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,天碩(TOPSSD)工業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤在硬件選材與主控設(shè)計(jì)方面,構(gòu)建了完整的壞塊管理機(jī)制:
源頭管理:嚴(yán)選長(zhǎng)江存儲(chǔ)原廠閃存顆粒,盡可能降低出廠壞塊率。并在SSD出廠前通過專用測(cè)試設(shè)備和軟硬件全面篩查壞塊。
出廠標(biāo)記:檢測(cè)到的出廠壞塊,會(huì)在備用區(qū)(Spare Area)或數(shù)據(jù)區(qū)(Data Area)特定位置寫入標(biāo)記數(shù)據(jù),進(jìn)行壞塊標(biāo)記,確保后續(xù)寫入過程能正確跳過這些壞塊。
運(yùn)行監(jiān)測(cè):天碩的自研主控持續(xù)監(jiān)控閃存運(yùn)行狀態(tài),一旦檢測(cè)到擦除失敗、寫入失敗或無法修正的錯(cuò)誤(UECC),即判定為新壞塊,并自動(dòng)更新壞塊表,永久禁用。同時(shí)搭載健康管理功能,讓用戶實(shí)時(shí)掌握閃存狀態(tài)。
壞塊管理的兩種運(yùn)作策略
在實(shí)際應(yīng)用中,天碩(TOPSSD)工業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤結(jié)合自身硬件架構(gòu)與主控能力,靈活運(yùn)用SSD壞塊管理的兩種策略,確保數(shù)據(jù)可靠性和設(shè)備耐用性。
1. 略過策略
略過策略的核心思路是“跳過”。固態(tài)硬盤在出廠時(shí)已建立壞塊表,主控在寫入數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)自動(dòng)跳過壞塊,將數(shù)據(jù)寫入下一個(gè)可用塊。此策略適合在并行度較高的閃存架構(gòu)中高效運(yùn)行。
2. 替換策略
替換策略則在用戶可用閃存空間之外,預(yù)留一定數(shù)量的備用塊,專門用于替換在使用過程中出現(xiàn)的新壞塊。主控會(huì)將數(shù)據(jù)重定向至備用塊,壞塊信息則會(huì)被記錄進(jìn)壞塊表,永久禁用。同時(shí)在內(nèi)部生成重映射表,記錄壞塊與替代塊的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從而保證讀寫過程的透明性和一致性。
替換策略的優(yōu)勢(shì)在于無需跳過通道,數(shù)據(jù)仍能寫入原通道的替換塊,特別適用于高可靠性需求的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。
天碩工業(yè)級(jí)SSD通過嚴(yán)選優(yōu)質(zhì)閃存、出廠篩查、主控實(shí)時(shí)監(jiān)控、壞塊表管理與雙策略運(yùn)作,有效應(yīng)對(duì)出廠壞塊與后期增長(zhǎng)壞塊,結(jié)合健康管理和重映射機(jī)制,構(gòu)建起完整、可靠的壞塊管理體系,大幅提升了產(chǎn)品的可靠性與使用壽命。
關(guān)于天碩(TOPSSD)
天碩秉承“中國(guó)芯,存未來”的品牌理念,以構(gòu)筑自主可控、安全可靠的存儲(chǔ)基石為己任,致力于充分滿足高性能工業(yè)級(jí)算力引擎的嚴(yán)苛需求。其提供豐富的產(chǎn)品形態(tài)組合,包括2.5”SATA、mSATA、M.2 SATA 2280、M.2 NVMe 2242、M.2 NVMe 2280、U.2、XMC、BGA SSD及各類加固型工業(yè)固態(tài)硬盤。產(chǎn)品采用長(zhǎng)江存儲(chǔ)閃存顆粒、長(zhǎng)鑫DDR等國(guó)產(chǎn)核心元器件,全面適配飛騰、龍芯等國(guó)產(chǎn)自主芯片平臺(tái)。更多信息,詳見TOPSSD官方網(wǎng)站。

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