Tìm hiểu đặc điểm của thẻ cấp công nghiệp của Kingston

Quản lý Khu vực lưu trữ không còn đáng tin cậy

Những khu vực lưu trữ không còn đáng tin cậy (còn gọi là "khối lỗi") có chứa một hoặc nhiều bit thông tin không còn đáng tin cậy. Những khối lỗi này xuất hiện trong quá trình sản xuất (Khối lỗi Nguyên bản) hoặc xuất hiện trong vòng đời sử dụng của thẻ (Khối lỗi Thứ phát). Cả hai loại khối lỗi đều là không tránh khỏi, vì vậy cần thiết phải tạo lập Quản lý Khu vực lưu trữ không còn đáng tin cậy nhằm quản lý các lỗi đối với thiết bị NAND flash. Quản lý Khu vực lưu trữ không còn đáng tin cậy sẽ xác định và đánh dấu các khối lỗi, sau đó sẽ sử dụng dung lượng bổ sung còn trống để thay thế các khối không còn hợp lệ. Điều này sẽ ngăn cản khả năng ghi dữ liệu vào các khối lỗi, qua đó tăng độ tin cậy cho sản phẩm. Nếu các khối lỗi đang chứa dữ liệu, thì thẻ sẽ chuyển dữ liệu sang khối hợp lệ để tránh mất mát dữ liệu.

Công cụ ECC

Bộ nhớ flash NAND phải duy trì tính toàn vẹn dữ liệu khi dữ liệu di chuyển từ máy tính chủ sang thiết bị lưu trữ NAND thông qua bộ điều khiển bộ nhớ flash. Dữ liệu truyền từ thiết bị chủ sang thẻ nhớ thường được gọi là dữ liệu "đang truyền" trước khi dữ liệu này được ghi vào thiết bị lưu trữ NAND flash trên thực tế. Bộ điều khiển bộ nhớ flash tích hợp công nghệ Sửa lỗi (gọi là ECC, viết tắt của Error Correction Code) để phát hiện và sửa phần lớn các lỗi có thể ảnh hưởng đến dữ liệu trong suốt tiến trình này. Các vi mạch bộ nhớ flash tích hợp thông tin sửa lỗi bổ sung cùng với tất cả các khối lưu trữ dữ liệu đã ghi. Thông tin này cho phép bộ điều khiển bộ nhớ flash sửa lỗi một cách đồng bộ khi đọc một khối lưu trữ dữ liệu. Bộ nhớ NAND flash, cũng giống như ổ đĩa cứng, sẽ gặp phải lỗi bit trong quá trình hoạt động thông thường. Lỗi này được sửa ngay với dữ liệu ECC. Nếu một thiết bị NAND có quá nhiều lỗi trong một khối dữ liệu thì khối đó sẽ được đánh dấu là Khối lỗi, được loại bỏ và thay thế bằng một trong những khối trống để sử dụng. Trong quá trình này, dữ liệu sẽ được sửa lỗi bằng ECC nếu cần. Việc sử dụng Khối trống Dự phòng sẽ nâng cao tuổi thọ hữu ích và độ bền của ổ SSD.

Bảo vệ khi mất điện

Hiện tượng mất điện là không tránh khỏi và có thể gây hự hại cho môi trường làm việc nếu không sử dụng phần cứng phù hợp. Bảo vệ khi mất điện là rất cần thiết để tránh mất dữ liệu. Thiết bị hỗ trợ chủ có thể gửi một lệnh tới thẻ để dừng mọi hoạt động nếu phát hiện mất nguồn cấp. Điều này cho thẻ đủ thời gian để lưu lại bất kỳ dữ liệu nào đang được ghi tại thời điểm mất điện.

Bảo vệ phân phối nội dung đọc tự động làm mới

Chức năng tự động làm mới đọc dữ liệu trên bộ nhớ flash, bao gồm cả những nơi dữ liệu ít khi được đọc, sau đó thực hiện hiệu chỉnh lỗi tự động một cách bắt buộc để ngăn ngừa hiện tượng mất dữ liệu do lỗi nhiễu khả năng đọc, lỗi chiếm dữ liệu và các lỗi khác. Chức năng tự động làm mới hoạt động ở dạng chạy ẩn để chỉ gây ra độ trễ phản hồi lệnh ở mức rất nhỏ ngay cả trong quá trình hiệu chỉnh.

Làm mới dữ liệu động

Chức năng làm mới dữ liệu động được sử dụng để đảm bảo trong quá trình vận hành chỉ đọc, các khối có nhiều lỗi có thể được loại bỏ và làm mới lại cho lần sử dụng tiếp theo. Trong mỗi lệnh đọc, bộ điều khiển sẽ thực hiện ba bước kiểm tra đối với ba khối mục tiêu:

• Bước đầu tiên là kiểm tra đánh dấu “cần phải làm mới”
• Bước thứ hai là kiểm tra số bit thông tin bị lỗi hiện có
• Bước thứ ba là kiểm tra số lượng đếm lại các lỗi hiện có

Dọn dữ liệu hỏng

Chức năng Gom dữ liệu hỏng là chìa khóa đối với bộ nhớ NAND flash để duy trì tuổi thọ và tốc độ. Các thiết bị dựa trên NAND flash không thể ghi đè lên dữ liệu đã tồn tại ở đó. Chúng phải đi qua một chu kỳ Ghi/xóa để có thể ghi vào một khối dữ liệu đã được sử dụng. Bộ điều khiển bộ nhớ NAND flash trước tiên sẽ sao chép tất cả các dữ liệu khả dụng (mà vẫn đang sử dụng) và ghi vào các phân trang trống của một khối khác. Sau đó, bộ điều khiển này sẽ xóa tất cả các phần tử trong khối hiện tại (cả dữ liệu khả dụng và không khả dụng), sau đó bắt đầu ghi dữ liệu mới vào khối vừa bị xóa. Quá trình này gọi là gom dữ liệu hỏng.

Kỹ thuật cân bằng hao mòn

Các thiết bị lưu trữ Flash của Kingston tích hợp bộ điều khiển sử dụng công nghệ cân bằng hao mòn tiên tiến, công nghệ này phân phối số lượng chu kỳ ghi xóa (P/E) đồng đều đối với tất cả các khối trên khắp bộ nhớ Flash. Khi cần lưu trữ dữ liệu vào khối, khối trống có số lần xóa dữ liệu ít nhất sẽ được sử dụng. Cân bằng độ hao mòn sẽ giúp kéo dài tuổi thọ sử dụng của thẻ nhớ flash.