Algoritmus vyrovnávania opotrebovania NAND Flash

Aug 27, 2022

Keďže počet operácií zápisu do pamäte flash je obmedzený, ak sa na niektorých jednotkách vykonalo 100 000 operácií zápisu, spoľahlivosť zápisu týchto jednotiek nemožno zaručiť a niektoré jednotky môžu zlyhať. Napríklad niektoré protokoly systému manažérskych údajov sa často prepisujú, zatiaľ čo niektoré údaje zo statických súborov sa takmer nikdy neprepisujú. Ak nie sú kontrolované, niektoré bloky sa vopred poškodia v dôsledku opakovaného vymazania a niektoré bloky neboli prepísané. Na vyriešenie tohto problému sú operácie zápisu rovnomerne rozdelené do všetkých buniek flash pamäte, aby sa dosiahla celková rovnováha. zlyhanie jednotlivých buniek. Vyrovnávanie opotrebovania je algoritmus široko používaný na riešenie tohto problému.

Vyrovnávanie opotrebovania má poskytnúť mechanizmus mapovania blokov na rozloženie straty zápisu medzi rôzne bloky. Nespôsobí to prvé zapísanie niektorých blokov a znehodnotenie celého SSD disku. Namiesto toho niektoré vyhradené bloky nahradia bloky, ktoré zlyhajú pred očakávanou životnosťou. Tento algoritmus robí životnosť celého zariadenia rovnakou ako maximálna životnosť blesku.

Vo všeobecnosti sa na realizáciu vyrovnávania opotrebovania používa algoritmus ukladania súborov založený na stránke. Neexistuje žiadna zhoda medzi fyzickou adresou a logickou adresou flash pamäte. Keď SSD dostane požiadavku na zápis dát, nebude zapisovať v poradí, ale nájde jednotku s najmenším počtom zápisov. Preto pri dynamickom prideľovaní fyzických blokov na zapisovanie dát budú zodpovedajúce priority pridelené podľa využitia každého bloku, aby sa vyrovnala životnosť každej bunky celej pamäte.