专业技术和度量标准

SanDisk 的技术加强 SSD 行业

SanDisk 的技术加强 SSD 行业
以增强最终用户体验为目标,SanDisk 通过提供技术和测量工具来促进 PC 采用固态驱动器 (SSD)。
SanDisk 的 All Bit Line (ABL) 结构大大提高了写性能,并且通过同时在所有字行单元中以独特方式感知编程电压降低了功耗。依靠非易失性闪存,SanDisk 的创新性 nCache™ 加速技术1可利用系统空闲时间来改进对用户请求的总体响应能力。SanDisk 的闪存管理技术 ExtremeFFS™ 有潜力提高性能以及增强 SanDisk SSD 在采用全功能操作系统3的 PC 中使用时的耐用性。此外,SanDisk 引入了一个称为 LDE2(长期数据耐用性)的行业度量标准,用来度量在 SSD 的生命周期内,可向其写入多少数据(以写入的 TB (TBW) 计)。

All Bit-Line (ABL) NAND 结构
SanDisk 的专利 All Bit Line (ABL) NAND 结构大大提高了写性能,降低了 SanDisk® G3 SSD 系列固态驱动器的功耗。
相对于传统的存储结构,SanDisk ABL 结构可以提高写性能,利用高效、高级的算法来实现这些杰出成果。此类算法同时执行选定字行中的所有单元,可以直接感知到非易失性存储元件的编程条件。简单一点的结构则在连续而不是同步的流程中使用间隔的每个单元。SanDisk ABL 结构之所以能够降低功耗,这得益于它高效的奇偶位线电压感知。

非易失性写缓存 (nCache™) 加速技术1
所有 HDD 以及许多 SSD 都使用 DRAM 写缓存来允许驱动器快速接收并向系统确认写命令,从而能够利用用户未在等待响应时的系统空闲时间。但是 DRAM 写缓存并不总是能达到此预期。由于 DRAM 中的数据面临突然断电的风险,因此全功能的操作系统会强制驱动器刷新包含重要信息的缓存。当系统忙碌时,Windows 每秒可能发出 FLUSH CACHE 命令 30 次,这大大限制了 DRAM 写缓存的作用。SanDisk 的创新性 nCache™ 加速技术是一种大型非易失性写缓存。只要数据写入到 SSD,它就会存储到非易失性 NAND 闪存中,甚至在断电时也能可靠地保存数据。由于没有易失性缓存, SSD 不会出现与 FLUSH CACHE 命令相关的性能损失。
SanDisk nCache™ 加速技术则会释放写缓存,使其按预期运行。它快速接收写命令并在后台向系统确认,此时用户不需要在自己的系统上等待,从而最大限度地提高系统响应能力。

ExtremeFFS™(Extreme 闪存文件系统)技术
ExtremeFFS 技术有加速随机写性能的潜力,因此增强了 SanDisk® G3 SSD 在使用如 Windows XP 和 Windows 73 等操作系统的 PC 中的耐用性。SanDisk 的 TrueFFS™ 闪存管理系统于 1994 年推出,作为领先的闪存文件系统合并到 Windows 95 中供主要移动手持设备供应商使用,在此管理系统的基础上, ExtremeFFS™ 基于如下设计元素采用一种新颖的方法实现闪存管理:

  • 基于页面的算法:专为 Windows Vista、Windows XP、Windows 7 等流行的操作系统定制。ExtremeFFS 技术采用基于页面的算法,在物理位置和逻辑位置之间没有固定的耦合关系。这样,SanDisk G3 SSD 就可以自由地将一部分写入数据存储到最方便、最有效率的位置。
  • 完全无阻断结构:NAND 通道可根据用户活动需要独立运行,让某些通道进行读,其它通道进行写以及垃圾收集。

LDE(长期数据耐用性)2
LDE 是第一个使用可测量的数字表示 SSD 能够可靠地存储多长数据的行业度量标准。SanDisk 提议将 LDE 作为用户用来比较不同制造商所生产的 SSD 的数据耐用性的基准。基于一般的最终用户活动,LDE 提供了在 SSD 的生命周期内可以写入的数据总数,用写入的 TB (TBW) 表示。

 

脚注:
1 nCache™ 加速技术是一种大型非易失性写缓存,是 pSSD-P2 和 S2 中的独特功能,可提高随机写性能,确保改进用户体验。研究表明现代操作系统大部分都使用 4k 访问块来访问存储设备。在执行这些小的写命令时填充缓存,在主机不访问驱动器的空闲时间内清空缓存,不存在丢失数据的风险。通常在日常使用时,用户看到的写性能是 nCache™(突发)高性能,而不是稳态(持续)pSSD 性能。基于 IOmeter 4K 随机写测试。

2 基于 LDE(长期数据耐用性)的近似值 - 是由 SanDisk 推出的一个新行业度量标准,用来度量在 SSD 的生命周期内,可向其写入多少数据(以写入的 TB (TBW) 计)。数据写入方式如下:采用典型的 PC 传输大小,在整个 SSD 生命周期内写入速率恒定,在 LDE 用完以后,数据保留至少一年的时间。根据 SanDisk 的内部调查,一般客户端 PC 用户每天写入的数据为 4GB

3 ExtremeFFS™ 为 SanDisk 基于页面的闪存管理算法,针对流行的操作系统进行了优化,具有大大增加 SSD 随机写入速度和效率的潜力,因此提升了 PC 中 SSD 的性能并延长了耐用性。