ECC 和備援區塊功能有助於避免 Kingston SSD 資料發生錯誤

點對點資料保護

所有 Kingston SSD 都具備點對點資料保護,能夠在主機系統將客戶資料透過 SSD 傳輸至主機電腦時立即提供保護。

SSD 內部的資料傳輸

所有 SSD 都包含一個控制器,負責 SSD 與主機系統的通訊。無論是 SSD 尺寸外型 (2.5 英吋、Add-In-Card、M.2 等) 或使用的通訊協定 (例如 SATA 或 NVMe),都會透過 SSD 控制器寫入或讀取。

目前有許多 SSD 控制器設計可供使用。某些 SSD 控制器內建快取記憶體 (通常是 SRAM) 作為控制器設計的一部分,其他則使用DRAM 晶片,用於暫存正在處理的內部資料。
另外有一些控制器設計不會使用DRAM,而是使用一部分的 NAND Flash 作為暫存空間。

SSD 透過 NAND Flash 晶片來儲存資料。NAND 晶片是非揮發性儲存裝置,即使在關閉電源之後也能儲存資料。SSD 控制器必須寫入或讀取 NAND Flash 以儲存或擷取資料。

錯誤偵測及修正

當資料透過 SSD 控制器,從 PC 傳遞至 NAND 儲存設備時,SSD 必須維持資料完整性。在實際將資料寫入至 NAND Flash 之前,從主機傳輸至 SSD 的資料通常稱為「data in flight」或「data in transit」。SSD 控制器整合了「錯誤修正」技術 (稱為「錯誤修正代碼」(ECC)),以偵測及修正可能影響此軌道上資料的大多數錯誤。快閃記憶體晶片則整合了其他錯誤修正資訊,以及寫入每個區塊的資料;此資訊可讓 SSD 控制器在讀取資料區塊時同時修正許多錯誤。NAND 快閃記憶體 (如硬碟機) 會在正常作業期間發生位元錯誤,但可即時修正其 ECC 資料。

在極為罕見的情況下,正在讀取的區塊中的資料錯誤無法修正;SSD 控制器會將此情形歸類為「無法修正 ECC 錯誤」(UECC) 並向主機電腦回報錯誤。SSD 設計極為可靠。以用戶級 SSD為例,在15個位元之中,

只能出現10個以下無法修正之位元錯誤 (UECC);以企業級 SSD為例,在16個位元之中,只能出現10個以下無法修正之位元錯誤 (UECC)。相較於用戶端 SSD (以每 1 千兆位元發生 1 個位元錯誤的比率 (~0.11 PB),使用企業的 JEDEC JEDS218A 及 JESD219 UBER 需求,企業級 SSD 預期僅會發生 1 個無法復原的位元錯誤 (以每 10 個千兆位元發生 1 個位元錯誤的比率 (~1.11 PB)。

Kingston SSD 也整合 NAND 快閃裝置的備用區塊。這些儲存區域通常位於硬碟的 OP 空間,而且使用者無法存取。如果 NAND 裝置在資料區域中有過多錯誤,則會將該區塊標記為「錯誤區塊」、已汰換,而且其中一個備用區塊將會輪詢進行維修。在此程序期間,如有需要會使用 ECC 修正資料。使用「備用區塊」會延長 SSD 硬碟使用壽命和耐用度。