近几年随着人们对计算机存储容量和性能的极致追求,以及各个行业智能化的普及,如电动汽车、无人机等,这些设备对存储介质的容量以及速度也有了更高的追求。部分厂商希望拥有一款速度快、容量大、数据稳定的SSD来满足需求。SSD存储颗粒一般有SLC、MLC、TLC、QLC以上4种常见类型(分类的依据为一个存储单元存储的bit数)。其中SLC颗粒的SSD稳定性好,速度快,但是容量小价格贵;TLC的颗粒价格便宜,容量大,但是稳定性和速度不及SLC和MLC;QLC容量相当大,但是稳定性差且寿命很短。TLC作为当前性价比较高的颗粒,TLC的各种参数都属于较为平衡,因此TLC颗粒SSD在现在的市场上较为常见。那如何让TLC颗粒达到更好的使用效果呢?本篇文章将从其中一个角度给出一个解决方案。
TLC的阈值分布是由8个状态组成的(图1),数据的稳定性不高,即线条交叉点处需要使用特殊手段才能计算出实际数值为1还是0,若交叉区间过大,那么将无法正确计算得到准确的数据,此时数据将存在数据出错。在极端条件下出错数据量会成比例增长。
图1
假设进行如下优化,那么TLC数据是否能更加稳定呢?
1. 将TLC的8个状态简化为4个状态,那么阈值分布中存在交叉的部分将明显减少。
2. 正常的TLC颗粒1个WL有3个Page,基于上述设想,那么就会有1个Page空出来(2个Page就是4个状态),但是基于Flash本身特性如若TLC没有编写满1WL就更容易导致数据丢失。因此为了数据稳定性考虑,编程时只对P1和P3进行编程,P2数据为P1和P3的同或数据;
所幸当前存在此类型操作的颗粒可供使用,在固件所有控制层适配了此种操作后,我们得到了在TLC下模拟MLC所得到的Flash内数据的阈值分布(TLC图2,MLC图3)。
图2
图3
总结
现在来列举一下当前方案的优点:
1. 性能高:Flash操作耗时少,并行程度高,双管齐下事半功倍。
2. 稳定性好:该方案经过技术改进后,数据稳定性更佳,可靠性更高。
3. 性价比高:经过改良后TLC颗粒体验比肩MLC的速度及稳定性,性价比大大提升。
缺点就是该方案修改具有一定的难度,特别是对于Flash存储器技术,往往需要与专业的Flash厂商密切配合。然而,得一微电子凭借其深厚的技术积累和丰富的经验,已经成功地解决了这一难题。
得一微通过与Flash厂商的深度合作,不仅确保了技术的稳定性和可靠性,更进一步提升了存储解决方案的性能和品质,为各行业客户提供优质的存储解决方案和产品。