Scoprite tutte le caratteristiche delle schede microSD Kingston Industrial

Gestione dei blocchi difettosi

I blocchi danneggiati contengono uno o più bit che considerati non più affidabili. La presenza di celle danneggiate viene rilevata durante il processo di produzione (Early bad blocks), oppure si verifica durante il ciclo di vita della scheda (Later bad blocks). Entrambi i tipi di celle danneggiati sono inevitabili e ciò rende la gestione dei blocchi difettosi una necessità al fine di poter gestire gli errori che si verificano sui dispositivi NAND flash. La gestione dei blocchi difettosi consente di identificare e segnalare le celle danneggiate per poi utilizzare la capacità extra del dispositivo per sostituire le celle divenute inutilizzabili. Tale funzione consente di evitare la scrittura di dati nei blocchi danneggiati a crescendo così l'affidabilità del prodotto. Se i blocchi danneggiati contengono dati, tali dati saranno spostati verso un blocco valido al fine di prevenire la perdita di dati.

Motore ECC

Le memorie NAND flash devono preservare l'integrità dei dati mentre questi transitano dal PC host allo storage NAND attraverso il controller flash. Spesso si utilizza l'espressione "Dati in transito" per riferirsi ai dati che viaggiano dal PC al drive SSD, prima che questi vengano scritti nello storage Flash NAND. I controller flash adottano una tecnologia di correzione degli errori (denominata ECC, acronimo di Error Correction Code), per rilevare e correggere la maggioranza degli errori che possono influenzare negativamente i dati in questa specifica fase del loro tragitto. I chip di memoria flash integrano dati aggiuntivi per la correzione degli errori unitamente a ciascun blocco di dati che viene scritto. Tali informazioni consentono al controller flash di effettuare la correzione simultanea degli errori durante la lettura di un blocco dati. La memoria NAND Flash, al pari degli hard disk, è soggetta agli errori dei bit durante le normali operazioni di funzionamento. Tali errori vengono corretti in tempo reale, grazie ai dati ECC. Se un dispositivo NAND presenta troppi errori in un blocco di dati, quel blocco viene prima etichettato come "Blocco danneggiato", per poi essere rimosso, annullato, e successivamente sostituito con uno dei blocchi di riserva. Durante questo processo, se necessario, i dati saranno modificati tramite la tecnologia ECC. L’uso dei blocchi di riserva estende la vita operativa e la resistenza dei drive SSD.

Protezione contro le interruzioni dell’alimentazione

Le interruzioni di corrente sono un'eventualità inevitabile e possono causare gravi problemi negli ambienti di lavoro se non si utilizza hardware di tipo adeguato. Pertanto è necessario ricorrere a soluzioni di protezione contro l'interruzione dell'alimentazione per evitare le perdite di dati. Un dispositivo host di tipo supportato è in grado di inviare un comando alla scheda che consente di interrompere qualunque operazione quando viene rilevato un calo di potenza. Ciò da alla scheda il tempo di effettuare il salvataggio di qualunque dato attualmente in fase di scrittura durante l'interruzione dell'alimentazione.

Protezione per la distribuzione della frequenza di auto-refresh in lettura

La funzione di auto refresh effettua la lettura dei dati sulla memoria flash, inclusi quelli in cui i dati non vengono letti con grande frequenza, effettuando la correzione automatica degli errori secondo necessità al fine di evitare perdite di dati causate da errori in lettura ritenzione dei dati e altri tipi di errori. La funzione di auto refresh viene utilizzata in background e pertanto il suo utilizzo causa minimi ritardi di risposta nell'esecuzione dei comandi anche durante il processo di correzione.

Refresh dinamico dei dati

Il refresh dinamico dei dati viene utilizzato al fine di assicurarsi che durante le operazioni di sola lettura i blocchi caratterizzati dal più elevato numero di errori siano rimossi e rigenerati per un utilizzo successivo. Durante ciascun comando di lettura, il controller effettua una verifica su tre livelli sul blocco target:

• La prima fase consiste nella verifica dell'indicatore della “necessità di effettuare un refresh
• La seconda fase consiste nel verificare il numero di errori bit attualmente presenti
• La terza fase consiste nel verificare il numero tentativi effettuati fino a quel momento

Garbage Collection

La funzione di garbage collection è fondamentale per garantire durata, manutenzione ottimale e velocità delle NAND flash. I dispositivi basati su memoria NAND Flash non possono sovrascrivere i dati già presenti. Pertanto è necessario effettuare un ciclo di programmazione/cancellazione per sovrascrivere un blocco dati sul quale sono già presenti dei dati. Un controller NAND flash procede prima a copiare tutti i dati validi (quelli ancora in uso), per poi scriverli in una pagina vuota su un blocco differente. Il controller procede poi a eliminare tutte le celle del blocco corrente (incluse quelle contenenti dati validi e non validi), per iniziare a scrivere nuovi dati sul blocco appena cancellato. Questo processo si definisce appunto Garbage Collection.

Livellamento dell’usura

i dispositivi di storage Flash Kingston incorporano controller che utilizzano una tecnologia avanzata di livellamento dell’usura che distribuisce equamente il numero di cicli P/E (Program/Erase) in tutta la memoria flash su tutti i blocchi. Quando un blocco diventa necessario per l'archiviazione dei dati, sarà utilizzato il primo blocco vuoto caratterizzato dal più basso numero di cicli di cancellazione. Pertanto, il livellamento dell'usura consente di prolungare il ciclo di vita utile di una scheda di memoria flash.