Benefícios do Excesso de provisionamento (OP)
Como o OP aumenta a resistência do SSD

Para entender por que um SSD é configurado com excesso de provisionamento e como ele beneficia a controladora do SSD, precisamos nos aprofundar na operação típica de um SSD e as limitações da memória Flash NAND não volátil.

Cada célula Flash NAND tem uma expectativa de vida finita, com base em seu programa e resistência à eliminação de dados (P/E), que é caracterizada durante o processo de fabricação pelo fabricante do Flash NAND, pois cada programa ou função apagar (eliminar) executada em uma célula Flash NAND desgasta a capacidade da célula de armazenar com confiança uma carga elétrica e pode portanto ameaçar a integridade dos dados.

Entretanto, à medida que a geometria NAND migrar de 2D para 3D, a resistência NAND será maior, as densidades do molde irão aumentar e os custos de produção serão reduzidos, tornando os SSDs mais acessíveis.

Para resumir, os três principais fatores que influenciam a resistência do SSD são:

  • Resistência à programação/exclusão do NAND Flash e a complexidade relacionada à geometria da leitura/programação/exclusão (Geometria neste caso inclui as tecnologias de fabricação bidimensional e tridimensional)
  • Capacidade do SSD
  • Capacidade e eficiência da controladora do SSD (coleta de lixo, amplificação de gravação, gerenciamento de blocos, nivelamento de desgaste, código de correção de erro).
Como o OP aumenta a performance do SSD

Cada dado de memória Flash NAND é formado de múltiplos blocos que contêm ainda uma grande quantidade de páginas.

O Flash NAND pode ser lido e gravado no nível de página, mas somente pode ser apagado no nível de bloco.

Se uma única página precisar ser modificada ou apagada em uma página já programada dentro de um bloco, então todo o conteúdo do bloco, consistindo de múltiplas páginas, deve primeiro ser lido dentro de uma memória temporária e então apagado, antes que o novo conteúdo do bloco possa ser programado para o mesmo endereço de bloco.


Referências

A única situação em que uma página pode ser gravada diretamente em um bloco dentro do Flash NAND sem esse círculo tedioso de ler-modificar-gravar é quando a página já está vazia.

Manter uma grande quantidade de blocos vazios e em reserva através do excesso de provisionamento ajuda a preservar o desempenho consistente, especialmente em cenários de gravação randômica que exibem o maior fator de amplificação de gravação (WAF). [1]

  1. JESD219: Solid-State Drive (SSD) Endurance Workloads, JEDEC Committee (http://www.jedec.org/standards-documents/docs/jesd219a). Essas cargas de trabalho Cliente e Empresarial representam um padrão para o setor classificar seus SSDs e calcular a TBW nominal suportada por seus SSDs. Observe que sua carga de trabalho pode variar e as especificações da TBW nominal podem estar acima ou abaixo de sua carga de trabalho ao longo do tempo, devido ao WAF (Fator de Amplificação de Gravação) específico de sua aplicação.

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