Le funzionalità ECC e Spare Blocks aiutano a proteggere i dati delle unità SSD di Kingston dagli errori

Protezione dati end-to-end

Tutti i drive SSD di Kingston incorporano la protezione dati end-to-end, che interviene a proteggere i dati del cliente nel momento stesso in cui questi iniziano a essere trasferiti dal sistema al drive SSD e viceversa.

Trasferimenti dati all'interno di un drive SSD

Tutti i drive SSD sono dotati di controller tramite i quali riescono a comunicare con il sistema che li ospita e a cui sono collegati. I dati che devono essere scritti o letti nel drive SSD passano attraverso questo controller, qualunque sia il fattore di forma del drive (2,5 pollici, Scheda Add-In, M.2, ecc.) o il protocollo utilizzato (ad esempio SATA o NVMe).

Attualmente esistono numerosi modelli di controller. Alcuni di essi includono una cache (in genere una SRAM) integrata nel design stesso del controller, altri invece utilizzano uno (o più) chip DRAM indipendenti allo scopo di archiviare temporaneamente la tabelle di mappatura Flash interne e i dati utente che vengono elaborati. Altri modelli di controller non utilizzano DRAM indipendenti, ma dedicano una porzione della memoria NAND Flash alla funzione di storage per le loro tabelle di mappatura.

I drive SSD sfruttano i chip Flash NAND per lo storage dei dati. I chip NAND sono dispositivi di storage non volatile, capaci di conservare i dati anche quando non ricevono alimentazione. Quando il controller SSD deve archiviare o recuperare dei dati, deve procedere alla lettura o alla scrittura nei chip Flash NAND.

Rilevazione e correzione degli errori

I drive SSD devono preservare l'integrità dei dati mentre questi transitano per il controller SSD per spostarsi dal PC che ospita il drive allo storage NAND. 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 SSD adottano una tecnologia di correzione degli errori (denominata ECC, acronimo di Error Correction Code) per rilevare e correggere la stragrande maggioranza degli errori che possono verificarsi nei dati in questa specifica fase del loro tragitto. I chip di memoria Flash utilizzano informazioni di memoria aggiuntive, associate a ogni singolo blocco di dati che viene scritto; queste informazioni permettono al controller SSD di correggere simultaneamente molti errori durante la lettura del blocco di dati. La memoria Flash NAND, al pari degli hard disk, potrà incontrare errori bit durante le normali operazioni di funzionamento, che correggerà all'istante, grazie ai dati ECC.

In casi molto rari, capita che non è possibile correggere gli errori che coinvolgono un blocco di dati durante la sua lettura. Il controller SSD rileva questa situazione etichettandola come UECC (acronimo di Uncorrectable ECC Error) e riporta l'errore al computer host. I drive SSD sono stati progettati in modo da risultare estremamente affidabili. Nei drive SSD di tipo client, gli errori UECC si verificano in media una volta su 10

-15 bit letti, mentre nei drive SSD di tipo aziendale la statistica è di una volta su 10-16 bit letti. Utilizzando i valori UBER raccomandati dal JEDEC JEDS218A e JESD219, per una comparazione tra SSD aziendali e SSD client, le stime indicano che i primi manifestano 1 errore di bit non recuperabile con una frequenza pari a 1 bit di errore ogni 10 quadrilioni di bit (~1,11 PB), a differenza dei secondi che invece manifestano 1 errore di bit per ogni quadrilione di bit (~0,11 PB) elaborati.

I drive SSD di Kingston integrano inoltre diversi bocchi di riserva nei dispositivi di storage Flash NAND. Si tratta di aree di storage generalmente ubicate nello spazio di OP (Over-Povisioning) di un drive, inaccessibile agli utenti. Se un dispositivo NAND presenta troppi errori in un blocco di dati, quel blocco viene prima etichettato come "Bad Block", per poi essere annullato e sostituito da uno dei blocchi di riserva. Durante questo processo, se necessario, i dati saranno modificati tramite la tecnologia ECC. La disponibilità dei blocchi di riserva estende la vita operativa e la resistenza dei drive SSD.