由于工业应用环境的特殊性,如可能存在极端温度、高振动、长时间运行等,对存储设备的耐用性、稳定性和可靠性提出了高标准要求。因此,工业领域的客户在选择存储产品时面临更加复杂的考量因素。本文将深入探讨Wear Leveling技术,为工业领域用户提供选型指导。
闪存介质进阶之路
SLC、MLC、TLC、QLC作为当前市场中四种主流的NAND介质类型,耐久性、单元位数各有差异。其中耐久性是由闪存单元在开始磨损前可以完成的程序擦写(P/E)周期数量来决定的,P/E周期的标称数值越高,即其耐久性越高。
佰维工业级存储产品采用高等级工控品质的NAND闪存,提供SLC/MLC/TLC/QLCNAND全类型颗粒方案,满足不同工业应用对性能、容量、寿命的多元化需求;融合公司自主研发固件及优化的LDPC纠错算法,确保产品在严苛环境下的高效稳定运行。
Wear Leveling,延缓工业存储“衰老”
SSD寿命的局限性
尽管NAND闪存介质在性能和存储密度方面不断进阶,所有闪存芯片都面临着一个共同的"烦恼”:闪存单元的写入次数有限。就像是皮肤细胞的分裂次数有限,每个闪存单元都有其“生命额度”。一旦某个单元达到其最大写入次数,它即被标识为“损坏”,从而退出数据存储的行列。在NAND闪存读写数据时,并未采取均匀分布的策略,而是倾向于频繁地向某些特定的NAND闪存区域集中写入,从而透支闪存整体的性能与寿命。
如何破局?
佰维通过Wear Leveling技术智能分配数据写入的位置,均衡整个存储介质的擦写次数,以延长NAND闪存的使用寿命,保障工业应用中的数据安全与系统稳定性。
具体而言,Wear Leveling技术通过分区管理——“空闲block池”与“数据block池”,也可称之为“休息区”和“活跃区”,以实现存储单元的磨损平衡。当数据需要更新时,不是直接覆盖原数据块,而是从“休息区”挑选一块新的数据载体,将旧数据与新数据整合,赋予这位“新人”新的使命,加入“活动区”。而那位完成了历史使命的旧数据载体,则被推进“休息区”,等待下一轮的数据召唤。
此外,此套机制还配有“清洁工”,在后台定期清理那些不再活跃的数据块,先将这些数据块上面的数据搬到在“休息区”里面工作超负荷的数据块,然后通过“擦除”指令,让他们重获新生,再次回到“休息区”,随时准备迎接新的挑战。
静态Wear Leveling:将擦写次数最小的块数据迁移至擦写次数最大的块,以应对老数据长时间未更新的情况。
动态Wear Leveling:数据写入后立即进行,后台自动迁移数据,均衡磨损,适用于需频繁写入且对性能有高要求的场景。
通过采用动态与静态Wear Leveling技术,佰维工业级存储产品可为客户带来以下优势:
延长产品耐用性
佰维通过实施先进的动态与静态Wear Leveling算法,合理分散写入压力,减少特定存储区域的过度磨损,使工业级SSD能够在极端使用条件下保持长期稳定运行,满足严苛的工业级耐用性标准。
提高数据可靠性
将写入活动分散至多元存储单元,显著降低了因局部过度磨损引发的数据丢失风险,提高了数据的可靠性,减少了数据丢失或损坏的可能性。
优化性能稳定性
通过存储单元的负载均衡,使存储产品的整体性能稳定发挥,避免由于某些存储单元过度磨损而引起的性能下降。
降低总体拥有成本(TCO)
延长寿命的存储设备意味着更少的维护需求和更低的更换频率,这对于追求连续运营与成本效益的工业用户来说至关重要。佰维存储的Wear Leveling技术直接降低了客户的长期运维成本。
推荐产品
产品特性
容量:覆盖128GB~2TB,多样选择
采用工业级3D TLC颗粒,高品质耐用
采用DRAM-less设计,性价比优势明显
工作温度:-40 ℃ to +85 ℃,适应宽温工作环境
MTBF>3,000,000 Hours,历经严苛测试,性能稳定可靠,3K (P/E)Endurance
支持S.M.A.R.T. / ECC纠错功能 / TRIM / NCQ / GC /静态和动态耗损均衡等技术特点