Kingston Industrial 카드의 기능 알아보기

불량 블록 관리

불량 블록에는 신뢰성을 잃은 하나 이상의 비트가 포함됩니다. 불량 블록은 제조 공정 동안(조기 불량 블록) 또는 카드의 사용 수명 전체에 걸쳐(후기 불량 블록) 나타납니다. 두 유형의 불량 블록은 모두 불가피하게 발생하므로, 불량 블록 관리는 NAND 플래시 장치에서 오류를 관리하는 데 필수적입니다. 불량 블록 관리는 불량 블록을 식별하고 플래그를 지정한 다음, 여분의 용량을 사용하여 잘못된 블록을 교체합니다. 이를 통해 불량 블록에 데이터를 쓰는 것이 중지되며 제품의 신뢰성이 향상됩니다. 불량 블록에 데이터가 있는 경우, 데이터를 유효한 블록으로 옮겨 데이터 손실을 방지합니다.

ECC 엔진

데이터는 플래시 컨트롤러를 통해 호스트 PC에서 NAND 스토리지로 이동하므로 NAND 플래시 메모리의 데이터 무결성이 유지되어야 합니다. 데이터가 NAND 플래시 스토리지에 실제로 쓰여지기 전에 발생하는 호스트에서 카드로의 데이터 전송은 대개 "이동 중 데이터" 또는 "전송 중 데이터"로 지칭됩니다. 플래시 컨트롤러에는 오류 수정 기술(오류 수정 코드의 약어인 ECC라 칭함)이 탑재되었기 때문에 지나온 경로를 따라 데이터에 영향을 줄 수 있는 대다수의 오류를 감지 및 수정할 수 있습니다. 플래시 메모리 칩에는 쓰이는 모든 데이터의 블록과 함께 추가적인 오류 수정 정보가 포함됩니다. 이 정보를 통해 플래시 컨트롤러는 데이터 블록을 읽는 것과 동시에 오류를 수정할 수 있습니다. 하드 디스크 드라이브와 마찬가지로, NAND 플래시 메모리에서 정상 작동 중 비트 오류가 발생하면, ECC 데이터를 활용해 이동 중에 해당 오류가 수정됩니다. NAND 장치의 데이터 블록에 심각한 오류가 발생하는 경우, 해당 블록은 불량 블록으로 표시되고 사용 중지된 다음 예비 블록 중 하나로 교체되어 순환 사용됩니다. 이런 과정 중 필요할 경우 UCC를 통해 데이터가 수정됩니다. 예비 블록을 사용함으로 인해 SSD 드라이브의 사용 수명과 내구성이 연장됩니다.

전원 장애 보호

전원 손실은 불가피하게 발생하며, 적절한 하드웨어를 사용하고 있지 않은 경우 작업 환경에 큰 혼란을 초래할 수 있습니다. 전원 장애 보호는 데이터 손실을 방지하기 위해 필요합니다. 전원 강하가 감지될 경우 지원되는 호스트 장치는 카드로 명령을 보내 일체의 작동을 중지할 수 있습니다. 이를 통해 카드가 전원 손실 시점에 쓰기 작업 중인 데이터를 저장할 시간이 확보됩니다.

자동 새로 고침 읽기 배포 보호

자동 새로 고침 기능은 데이터가 드물게 읽히는 메모리를 포함한 플래시 메모리에서 데이터를 읽고, 읽기 장애 오류, 데이터 보존 오류 및 기타 오류에 의해 발생하는 데이터 손실을 방지하기 위해 필요에 따라 자동 오류 수정을 수행합니다. 자동 새로 고침 기능은 백그라운드에서 수행되므로 수정 프로세스 중에도 명령에 대한 응답 지연이 거의 발생하지 않습니다.

동적 데이터 새로 고침

동적 데이터 새로 고침은 읽기 전용 작업 중에 다수의 오류가 있는 블록이 제거되고 다음 사용을 위해 새로 고쳐질 수 있도록 하기 위해 채택됩니다. 각 읽기 명령 중에 컨트롤러는 대상 블록에 대해 세 단계의 점검을 수행합니다.

• 첫 단계는 “새로 고침 필요” 마크에 대한 점검입니다.
• 두 번째 단계는 현재 존재하는 오류 비트의 수에 대한 점검입니다.
• 세 번째 단계는 현재 존재하는 재시도 횟수에 대한 재시도 점검입니다.

가비지 컬렉션

가비지 컬렉션은 NAND 플래시가 내구성과 속도를 유지하기 위한 핵심입니다. NAND 플래시 기반 장치는 이미 있는 데이터를 덮어쓸 수 없습니다. 이미 사용된 데이터 블록에 쓰기 작업을 수행하려면 프로그래밍/삭제 사이클을 거쳐야 합니다. NAND 플래시 컨트롤러는 먼저 (아직 사용 중인) 모든 유효한 데이터를 복사하여 다른 블록의 빈 페이지에 이 데이터를 씁니다. 그 다음 현재 블록의 모든 셀(유효한 데이터 및 잘못된 데이터 모두)을 삭제하고 새 데이터를 새로 삭제된 블록에 쓰기 시작합니다. 이 프로세스를 가비지 컬렉션이라 합니다.

웨어 레벨링

Kingston 플래시 스토리지 장치는 고급 웨어 레벨링 기술을 활용하는 컨트롤러를 통합하여, P/E 사이클(프로그래밍/삭제)의 수를 플래시 메모리의 모든 블록에 균일하게 분배합니다. 데이터를 저장하기 위해 블록이 필요한 경우, 삭제 횟수가 가장 적은 빈 블록이 사용됩니다. 따라서 웨어 레벨링은 플래시 메모리 카드의 사용 수명을 연장합니다.