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让固态硬盘更快的秘诀

2018-6-25 11:18| 发布者: admin| 查看: 580| 评论: 0

摘要: 固态硬盘主要由主控、缓存和闪存组成,闪存既是固态硬盘的主要成本要素,也是固态硬盘性能的直接决定者。 一块固态硬盘是否优秀很大程度上取决于它所使用的闪存。消费级固态硬盘当前已经发展 ...

固态硬盘主要由主控、缓存和闪存组成,闪存既是固态硬盘的主要成本要素,也是固态硬盘性能的直接决定者。

 

一块固态硬盘是否优秀很大程度上取决于它所使用的闪存。消费级固态硬盘当前已经发展到TLC时期,并有望于今年末进入QLC世代。在容量变大的同时,闪存的写入性能会受到不利的影响,SLC缓存就是为解决闪存写入速度短板而生。

 

闪存使用电子记录和表达数据,TLC闪存每个存储单元可以记录3比特数据,因而被命名为Triple-Level Cell。当然,在必要的时候,它也可以模拟SLC闪存使用,即每个存储单元只记录1个比特数据,此时它的读写速度都将接近于SLC闪存的表现,这就是SLC缓存的基本原理。

 

所有TLC固态硬盘都使用了SLC缓存,东芝TR200也不例外。

 

TR200使用了当前最先进的64层堆叠3D TLC闪存,相比二维闪存具有更高的存储密度和更大的存储器单元间隔,写入速度更高使用寿命更长。不过,3D闪存要发挥更强的性能依然需要有一些闪存特性的配合。

 

Copy Back是闪存芯片的一项功能,它可以快速的将1个页(Page)的内容复制到另外一个指定的页当中。这对于垃圾回收(GCGarbage Collection)非常有用,借助Copy Back可以快速地将有效页从准备擦除的块中提取出来写入到新的块中,完成对有效页的整理归并。相比传统的先将Page读取到外置缓存,再由外置缓存写入新的Page更为高效。

Copy Back将一整页(来源Page)中读取并复制到闪存面(Plane)的内部页缓存区当中,再将它写入到另一个页中(目标Page),数据资料无需经过外置缓存,减少了数据在外置缓存间传输的时间,同时也减轻了主控的数据处理压力,实现类似于DMA(直接存储器访问)的效果。

 

东芝TR200所用BiCS3闪存支持Copy Back指令,除了能提升GC垃圾回收的效率之外,还增强了SLC缓存释放的效率。

 

当然,使用Copy Back实现SLC缓存的释放处理,对闪存出错率提出了很高的要求。由于Copy Back有可能造成数据存储过程中累积错误bit位数增加,只有高品质的TLC闪存才能满足Copy Back的要求。东芝制造的BiCS 3D闪存以优秀的高可靠性表现充分胜任Copy Back需求,TR200也因此具备了业界领先的高性能水准。

 

关于东芝:

东芝于1987年发明了NAND闪存,并且率先于1991年开始量产该产品,开创了闪存世界。2007年,东芝首次宣布三维闪存堆叠技术:BiCS Flash


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