「SSD」- 概念术语、原理简述

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问题描述

该笔记将记录:与 SSD 有关的概念及术语,对 SSD 存储进行简单认识,以及与 SSD 有关的杂记;

NAND Flash

百度百科 /NAND(计算机闪存设备)

NAND Flash,一种存储设备,比硬盘驱动器更好。在固态硬盘中,数据都存储在 NAND Flash 中;

BBT – Bad Block Table

Bad block table support

坏块表,该表中保存了闪存中坏块的位置;

P/E Cycle(Program/Erase cycle)

What is a program/erase cycle (P/E cycle) in solid-state storage?

全新的 SSD 有空 Page,所以写入数据是一种直接而高效的操作;

随着 SSD 使用,当数据填满时,控制器必须先移动数据并擦除块,然后才能添加新数据。这种擦除和写入(编程)数据的过程称为 P/E Cycle;

所有这些额外的 P/E Cycle 都会缩短 SSD 的使用寿命,并对驱动器的性能产生负面影响。为了帮助解决这些问题,SSD 供应商通常将 GC(垃圾收集)功能添加到存储控制器中(尤其是其企业级产品);

写入放大(Write Amplification)

旧数据的擦除,以及垃圾回收而导致数据的不断移动,将导致 P/E Cycle 比主机系统请求的周期多得多,这种情况称为 Write Amplification(写入放大);

磨损均衡(WL,Wear Leveling)

What is wear leveling? | Definition from TechTarget

固态存储由以块形式存储数据的微芯片组成。每个块在变得不可靠之前可以容忍有限数量的 P/E Cycle。例如,单级单元 (SLC) NAND 闪存通常额定为 50000 到 100000 次;

WL 是种旨在延长 SSD 寿命的过程。WL 负责均衡安排数据,以便 P/E Cycle 在设备中的所有 Block 间均匀分布,使得每个 Block 写入数据的次数大致均等;