SSD數據保存期(不通電會變磚?)+選購雜談 - 3C

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作者: tyfu (慎) 看板: Storage_Zone
標題: Re: [閒聊] SSD數據保存期(不通電會變磚?)+選購雜談
時間: Tue Dec 15 18:46:42 2020

小弟只是業餘的客戶..其實應該有更多專業人士..
有人想了解我就以我的理解跟大家解釋一下、獻醜XD

如大家所知三星是第一家在2D製成推出TLC SSD廠商，
當時還沒發展3D，因此容量發展一直依靠在面積縮小，
(Ex. Toshiba NAND 19nm -> A19 -> 15nm、而A19是把Width縮小)
這其實是不利於Floating gate儲存電荷的，
這層不管面積大小、電荷存滿之後電位都是一樣的(材料物理特性、無法突破)
所以縮小面積即意味著用更少的電子分布在有限的電位，
舉例來說、舊製程(Ex. 25nm)用100顆電子切8等位(TLC 8階)，
但新製程(Ex. 14nm)只能存10顆電子卻一樣切8等位，
製程愈小的NAND對於壽命跟保存期都是變相的傷害，
像Intel 25nm出的MLC P/E可以到10K，後來1x nm做MLC了不起3K，
所以後來就沒再繼續做下去改往3D垂直發展，
這條路再搞下去做的東西不能用啊XD
P.S. 3D的Floating Gate面積大非常多、所以不用太過擔心XD

那三星2D TLC發生什麼事？
如上面所講的，因為有限的電子存量，
隨便一顆電子跑掉就可能造成資料判讀錯誤，
Ex. 原本存110，因為電子跑掉被判斷成111
到這邊也都還沒關係，因為SSD有強大的ECC做Backup，
ECC又分為兩種，早期MLC時代絕大多數只有設計BCH用電路的方式硬解，
速度夠快，但就是糾錯能力偏差，1個Page錯個幾個Bit都還是可以搞定，
但超出他能力他就是完全擺爛，不是0就是1的概念。

TLC把電位切得太細了(MLC只切4階)，出錯的比例大幅提升，
所以BCH無法搞定的Case非常容易就遇到了，
因此三星率先採用了LDPC ECC，這玩意跟BCH差別在於它是演算法糾錯，
他沒辦法100%解乾淨、但他可以讓機率提升到99.9999%，
代價就是..你要給他很多時間讓他慢慢算..
所以後來就衍生出速度變慢的抱怨..

後來大家也都理解LDPC的處理速度不是常人能忍受的，
所以後來SSD廠商就在從FW設計上來彌補這一塊，
電子會跑掉是必然的，只要你的環境不是絕對0K，
就不可能保證電子不會熱穿隧，所以廠商開始在NAND上面每個Block標註時間，
在電子流失到到要啟用LDPC前趕緊把資料重寫(搬到另一個Block)，
這樣消費者就不會那麼快遇到LDPC的慢速解碼，多數都靠BCH搞定。
如上述所解釋、這其實也只是延遲發作時間而已，
當NAND P/E快用完時LDPC還是閃不掉的，前提是P/E快用完XD

P.S. 現今的LDPC應該有進步一點了、
但我相信還是沒人敢在一開始就讓它啟動XD
以上單純是個人見解..有錯請小力鞭..

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