Wprowadzenie i specyfikacje
Postępy w technologii korekcji błędów kontrolera umożliwiają producentom dysków SSD wykorzystanie niedrogich pamięci flash w dyskach półprzewodnikowych zorientowanych na wartość. Wraz ze zmniejszaniem się litografii produkcyjnej zmniejsza się liczba znamionowych cykli wymazywania programu (P/E). Dostępne cykle P/E przyjmują kolejne uderzenie, przechodząc od błysku od dwóch do trzech bitów na komórkę.
Od kilku lat mamy NAND oceniane na 5000 cykli. Potem było 3000 cykli. Teraz to zaczyna się kończyć, wypierane przez 1000-cyklową pamięć flash, która już pojawia się w dzisiejszych tanich dyskach SSD dla konsumentów. To wkrótce ustąpi miejsca flashowaniu 500 cykli, co można znaleźć w pendrive’ach.
O ile nam wiadomo, każdy producent kontrolerów SSD pracuje nad wydłużeniem żywotności pamięci flash o niskiej wytrzymałości. Wszystkie mają „specjalny sos” i markę handlową. Zastrzeżone oprogramowanie towarzyszy kodowi kontroli parzystości niskiej gęstości (LDPC), który wykorzystuje bardzo małą ilość miejsca do tworzenia danych korekcji błędów, pozostawiając użytkownikom więcej możliwości. Tak się składa, że kod ECC nowej generacji firmy Silicon Motion dla półprzewodnikowych pamięci masowych nazywa się NANDXtend.
Większość dzisiejszych dysków SSD wykorzystuje kod BCH do korygowania błędów bitowych. Sprzedawcy kontrolerów dodają również własne spiny, aby ulepszyć technologię. Gdy bit zawiedzie, kontroler wykonuje tak zwaną ponowną próbę odczytu. Zwiększa to opóźnienie i zużywa więcej energii w porównaniu z udanym odczytem.
Technologia korekcji błędów nowej generacji jest progresywna. Nie każdy kawałek trzeba wykopać dużą łopatą. Gdyby do wszystkich korekcji zastosowano najgłębszą metodę, opóźnienie byłoby większe, a pobór mocy nie wyglądałby tak ładnie. NANDXtend firmy Silicon Motion to trzypoziomowy algorytm, który w razie potrzeby przechodzi przez ECC, aż dane będą wolne od błędów.
Silicon Motion zawiera również kolejną warstwę ochrony danych, RAID Data Recovery, która nie wymaga nadmiernej alokacji nadmiarowej w celu wdrożenia RDR. Wersja niestandardowa podobno zajmuje tylko 0,1% pojemności pamięci flash.
Wewnętrzne testy Silicon Motion z wypalaniem pod kątem 120 stopni w celu przyspieszenia procesu degradacji wykazały 3-krotny wzrost wytrzymałości.
Efektem końcowym jest to, że dostawcy dysków SSD mogą używać tańszych, mniej trwałych pamięci flash i nadal gwarantować taką samą liczbę zapisów dziennie, jaką mamy teraz.
Czterokanałowy kontroler SSD Silicon Motion SM2256
Ważne jest, aby zrozumieć, że Silicon Motion nie produkuje dysków SSD, które można kupić. Firma buduje kontrolery, oprogramowanie układowe i dyski referencyjne, aby firmy takie jak Intel, Crucial i Corsair mogły stworzyć produkt końcowy do sprzedaży. SM2246EN firmy Silicon Motion był kontrolerem break-out firmy i ma kilka zwycięstw w projektowaniu. Firma Crucial niedawno wypuściła swoją serię BX100 z SM2246EN, a firma SanDisk ma swój własny model. To duża zmiana w stosunku do Marvella, który obie firmy prezentowały w przeszłości.
Specyfikacje zebrane z materiałów marketingowych Silicon Motion wymieniają wydajność z lampą błyskową Toshiba A19 TLC. Ale dzisiaj mamy specjalną gratkę na naszym stanowisku testowym: kontroler SM2256 z 19-nanometrową lampą błyskową Samsung TLC. Jest to ta sama pamięć NAND, która jest dostarczana w dyskach Samsung 840 EVO.
