Узнайте о возможностях карт памяти Kingston Industrial

Управление сбойными блоками

Сбойные блоки содержат один или несколько ненадежных битов. Сбойные блоки появляются в процессе производства (ранние сбойные блоки) или в течение всего срока службы карты памяти (последующие сбойные блоки). Появление обоих типов сбойных блоков неизбежно, поэтому управление сбойными блоками необходимо для управления ошибками в устройствах флеш-памяти NAND. Управление сбойными блоками идентифицирует и помечает сбойные блоки, а затем использует свободную дополнительную емкость для замены неисправных блоков. Это предотвратит запись данных в сбойные блоки и повысит надежность продукта. Если в сбойном блоке есть данные, механизм перемещает данные в рабочий блок, чтобы предотвратить потерю данных.

Механизм коррекции ошибок (ECC)

Флеш-память NAND должна поддерживать целостность данных в ходе их перемещения из ПК в память NAND через контроллер флеш-памяти. Данные, перемещаемые из хост-устройства на карту памяти, часто называют «данными в полете» или «данными в пути» до того, как они будут действительно записаны во флеш-память NAND. Контроллеры флеш-памяти поддерживают технологию исправления ошибок (называемую ECC — код с исправлением ошибок (Error Correction Code)) для обнаружения и исправления большинства ошибок, которые могут отрицательно повлиять на дынные в ходе их перемещения. Микросхемы флеш-памяти содержат дополнительную информацию для исправления ошибок во время записи каждого блока данных. Эта информация позволяет контроллеру флеш-памяти исправлять ошибки параллельно считыванию блока данных. Флеш-память NAND, как и дисковые накопители, во время штатной работы будет встречаться с битовыми ошибками, которые она будет исправлять «на лету» при помощи своих данных ECC. Если устройство NAND будет содержать чрезмерное количество ошибок в каком-то блоке данных, этот блок будет помечен как сбойный (Bad Block) и будет аннулирован, а вместо него в работу будет включен один из запасных блоков. В ходе этого процесса при необходимости данные будут скорректированы с помощью ECC. Использование запасных блоков продлевает срок службы и увеличивает долговечность твердотельных накопителей.

Защита от отключения питания

Потери питания неизбежны и могут вызвать хаос в рабочей среде, если не используется надлежащее оборудование. Защита от отключения питания необходима для предотвращения потери данных. Поддерживаемое хост-устройство может отправить на карту памяти команду, которая остановит любую из выполняемых операций, если обнаружит падение мощности. Это позволяет карте памяти сохранить любые данные, которые записываются во время потери питания.

Защита распределения чтения при автоматическом обновлении

Функция автоматического обновления считывает данные из флеш-памяти, в том числе те, из которых данные считываются редко, и при необходимости выполняет автоматическое исправление ошибок, чтобы предотвратить потерю данных, вызванную ошибками чтения, удержания данных и другими ошибками. Функция автоматического обновления выполняется в фоновом режиме, поэтому вызывает небольшую задержку отклика на команды даже в ходе процесса исправления.

Динамическое обновление данных

Динамическое обновление данных гарантирует, что во время операций только для чтения блоки с большим количеством ошибок удаляются и обновляются для последующего использования. Во время каждой команды чтения контроллер выполняет трехэтапную проверку целевого блока:

• первый этап — проверка наличия отметки «необходимо обновить»;
• второй этап — проверка количества битов ошибок, присутствующих в данный момент;
• третий этап — проверка количества повторных попыток, присутствующих в данный момент.

Очистка памяти от ненужных данных

Очистка памяти от ненужных данных очень важна для обеспечения долговечности и сохранения быстродействия флеш-памяти NAND. Устройства на основе флеш-памяти NAND не могут перезаписывать данные, уже находящиеся на накопителе. Для записи данных в уже используемый блок требуется цикл программирования/стирания. Контроллер флеш-памяти NAND сначала копирует все действительные данные (которые все еще используются) и записывает их на пустые страницы другого блока. Затем он удаляет все ячейки в текущем блоке (как действительные, так и недействительные данные), чтобы затем начать запись новых данных в стертый блок. Этот процесс называется очисткой памяти.

Выравнивание износа

Устройства флеш-памяти Kingston содержат контроллеры, использующие улучшенную технологию выравнивания износа, которая равномерно распределяет количество циклов программирования-стирания по всем блокам флеш-памяти. Когда требуется блок для хранения данных, используется пустой блок с наименьшим числом стираний. Таким образом, выравнивание износа продлевает срок службы карты флеш-памяти.