ECC and Spare Blocks help to keep Kingston SSD data protected from errors

Proteção de dados ponta a ponta

Todos os SSDs Kingston incorporam a proteção de dados ponta a ponta, o que protege os dados dos clientes desde o momento em que são transferidos pelo sistema host para o SSD, e depois do SSD para o computador host.

Transferências de dados dentro de um SSD

Todos os SSDs contêm controladores que permitem a comunicação com o sistema host ao qual estão associados. Os dados gravados em um SSD ou lidos a partir do SSD passam por esse controlador SSD, independentemente do formato do SSD (2,5 pol, Add-In-Card, M.2, etc.) ou do protocolo usado (exemplo SATA ou NVMe).

Há inúmeros modelos de controladores SSD disponíveis atualmente. Embora alguns controladores SSD incorporem um cache integrado (normalmente SRAM) como parte do design do controlador, outros podem utilizar um chip DRAM separado (ou chips), usado para armazenar temporariamente tabelas de mapeamento Flash internas e dados do usuário que estão sendo processados. Alguns modelos de controlador não usam DRAM separado, em vez disso usam uma parcela do Flash NAND como armazenamento para suas tabelas de mapeamento.

SSDs dependem de chips Flash NAND para armazenamento de dados. Chips NAND são dispositivos de armazenamento não voláteis que armazenam os dados mesmo depois de desligados. Quando o controlador SSD precisa armazenar ou recuperar dados ele precisa gravar ou ler esses dados a partir dos chips Flash NAND.

Detecção de erros e correção

SSDs devem manter a integridade dos dados à medida que esses dados se movem do PC host para o armazenamento NAND, via controlador SSD. As transferências de dados do host para o SSD são geralmente mencionadas como “dados em voo” ou “dados em trânsito” antes de serem efetivamente gravados no armazenamento Flash NAND. Controladores SSD incorporam a tecnologia de Correção de Erros (chamada de ECC - Error Correction Code) para detectar e corrigir a grande maioria dos erros que podem afetar os dados ao longo dessa trajetória. Chips de memória Flash incorporam informações adicionais de correção de erros, juntamente com cada bloco de dados que é gravado; essas informações permitem que o controlador SSD corrija simultaneamente muitos erros ao ler um bloco de dados. A memória flash NAND, como as unidades de disco rígido, encontrarão erros de bits durante a operação normal que serão corrigidos dinamicamente com seus dados ECC.

Em raros casos, erros de dados em um bloco que está sendo lido não podem ser corrigidos; o Controlador SSD reconhecerá esta ocorrência como um Erro ECC Incorrigível (UECC) e comunicará o erro ao computador host. SSDs são projetados para serem extremamente confiáveis. Em SSDs de clientes, UECCs normalmente são encontrados na proporção de 1 em 10

-Leitura de 15 bits e SSDs empresariais têm a proporção 1 em 10 - Leitura de 16 bits. Utilizando o requisito UBER proposto pela JEDEC JEDS218A e JESD219 para SSD empresarial versus SSD cliente, espera-se que um SSD de classe empresarial somente apresente 1 erro de bit irrecuperável em uma taxa de 1 erro de bit em 10 quatrilhões de bits (aprox. 1,11 Petabytes) comparada ao SSD cliente com uma taxa de 1 erro de bit em 1 quatrilhão de bits (aprox. 0,11 Petabytes) processados.

SSDs Kingston também incorporam Blocos Reserva nos dispositivos Flash NAND. Essas áreas de armazenamento estão normalmente no espaço da unidade de excesso de aprovisionamento (Over-Provisioned (OP)) e não são acessíveis ao usuário. Se um dispositivo NAND tiver um número excessivo de erros em um bloco de dados, aquele bloco será marcado como um Bloco Ruim, será retirado e um dos blocos reserva será colocado em serviço. Durante esse processo os dados serão corrigidos, se necessário, usando-se o ECC. O uso de Blocos Reserva estende a vida útil e a resistência das unidades SSD.