ECC และ Spare Blocks ช่วยปกป้องข้อมูลใน SSD Kingston ไม่ให้เกิดความผิดพลาด

ระบบป้องกันข้อมูลจากต้นทางถึงปลายทาง

Kingston SSD ทั้งหมดมีระบบป้องกันข้อมูลจากต้นทางถึงปลายทางที่ช่วยปกป้องข้อมูลของลูกค้าทันทีที่ถูกโอนโดยเครื่องโฮสต์ไปยัง SSD และจาก SSD ไปยังคอมพิวเตอร์โฮสต์

การโอนข้อมูลภายใน SSD

SSD ทุกตัวจะมีชุดควบคุมที่ใช้เพื่อสื่อสารกับเครื่องโฮสต์ที่ต่อพ่วงอยู่ ข้อมูลที่ถูกเขียนหรืออ่านจาก SSD จะเกิดขึ้นผ่านชุดควบคุม SSD ไม่ว่าจะเป็น SSD แบบใด (2.5 นิ้ว, Add-In-Card, M.2 ฯลฯ) หรือเป็นโปรโตคอลแบบใด (เช่น SATA หรือ NVMe)

มีชุดควบคุม SSD อยู่มากมายที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ชุดควบคุม SSD บางตัวมีแคชในตัว (ปกติเป็น SRAM) บางรุ่นใช้ชิป DRAM แยกเฉพาะ (หรือชิป) เพื่อเก็บตารางผังโครงสร้างแฟลชภายในและข้อมูลผู้ใช้ที่กำลังประมวลผลเป็นการชั่วคราว ชุดควบคุมบางตัวไม่มี DRAM แยกเฉพาะ แต่จะใช้บางส่วนของแฟลช NAND เพื่อเก็บตารางผังโครงสร้างไดร์ฟ

SSD อาศัยชิปแฟลช NAND สำหรับเก็บข้อมูล ชิป NAND เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบไม่เลือนหายที่จะเก็บข้อมูลค้างไว้แม้ว่าจะไม่มีไฟเลี้ยงแล้วก็ตาม หากชุดควบคุม SSD ต้องเก็บหรือเรียกค้นข้อมูล ไดร์ฟจะเขียนหรืออ่านข้อมูลจากชิปแฟลช NAND

ระบบตรวจหาและแก้ไขข้อผิดพลาด

SSD จะต้องรักษาความสมบูรณ์ของข้อมูลไว้ขณะข้อมูลเคลื่อนย้ายจาก PC โฮสต์ไปยังส่วนจัดเก็บข้อมูล NAND ผ่านชุดควบคุม SSD ข้อมูลที่โอนจากโฮสต์ไปยัง SSD มักเรียกเป็น “ข้อมูลระหว่างนำส่ง” หรือ “ข้อมูลที่กำลังส่ง” ก่อนที่จะถูกเขียนไปยังส่วนจัดเก็บข้อมูลแฟลช NAND ชุดควบคุม SSD ใช้เทคโนโลยี Error Correction (หรือ ECC ย่อมาจาก Error Correction Code) เพื่อตรวจหาและแก้ไขข้อผิดพลาดส่วนใหญ่ที่อาจส่งผลต่อข้อมูลระหว่างการนำส่ง ชิปหน่วยความจำแฟลชจะเก็บข้อมูลแก้ไขข้อผิดพลาดเพิ่มเติม และบล็อคข้อมูลทั้งหมดที่ถูกเขียน ข้อมูลนี้จะใช้เพื่อให้ชุดควบคุม SSD สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดต่าง ๆ ได้พร้อมกันขณะอ่านบล็อคข้อมูล หน่วยความจำแฟลช NAND มีลักษณะคล้ายกับฮาร์ดดิสก์ คือจะมีข้อผิดพลาดบิตข้อมูลระหว่างการทำงานปกติโดยจะมีการแก้ไขข้อผิดพลาดระหว่างการทำงานผ่านข้อมูล ECC ที่มี

ในบางกรณีซึ่งเกิดขึ้นน้อยมาก บล็อคข้อมูลที่กำลังอ่านอาจไม่สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดได้ โดยชุดควบคุม SSD จะจดจำสถานการณ์นี้ไว้เป็น Uncorrectable ECC Error (UECC) และแจ้งปัญหาไปยังงคอมพิวเตอร์โฮสต์ SSD ออกแบบมาให้ทำงานได้มีเสถียรภาพสูง สำหรับ SSD ไคลเอนท์ UECC มักมีสัดส่วนเป็นหนึ่งใน 10

-15 บิตข้อมูลที่อ่าน ส่วน SSD ระดับองค์กรมักมีสัดส่วนเป็นหนึ่งใน 10-16 บิตข้อมูลที่อ่าน ภายใต้เงื่อนไขของ JEDEC, JEDS218A และ JESD219 UBER ที่เสนอโดย JEDEC ในส่วนของ SSD สำหรับองค์กรและไคลเอนท์ พบว่า SSD ระดับองค์กรจะมีอัตราข้อผิดพลาดบิตข้อมูลที่ไม่สามารถกู้คืนได้เพียง 1 ต่อ 1,000 ล้านล้านบิต (~1.11 พาทาไบต์) เมื่อเทียบกับ SSD ไคลเอนท์ที่มีข้อผิดพลาดบิตข้อมูลที่ 1 ต่อ 100 ล้านล้านบิต (~0.11 เพทาไบต์) ที่อ่าน

Kingston SSD ยังเลือกใช้บล็อคว่างในอุปกรณ์แฟลช NAND ให้เป็นประโยชน์ พื้นที่จัดเก็บข้อมูลเหล่านี้มักอยู่ในพื้นที่จัดสรรส่วนเกิน (OP) ของไดร์ฟโดยที่ผู้ใช้ไม่สามารถเข้าถึงได้ หากอุปกรณ์ NAND มีข้อผิดพลาดในบล็อคข้อมูลมากเกินไป บล็อคข้อมูลดังกล่าวจะกำกับเป็น Bad Block และถูกปลดระวาง และบล็อคข้อมูลสำรองจะถูกหมุนเวียนมาใช้แทน ระหว่างกระบวนการนี้ ข้อมูลจะถูกแก้ไขตามความเหมาะสมโดยใช้ ECC การใช้บล็อคสำรองจะช่วยเพิ่มอายุการใช้งานและความทนทานของไดร์ฟ SSD