闪存数据保存期和完整性技术

爱情的期限有多久?对很多人来说,最希望的是百年好合。

悟空说:“曾经有一段真挚的感情摆在我的面前,我没有珍惜,直到失去后才后悔莫及,人世间的痛苦莫过于此,如果再给我一次机会的话,我会对那个女孩说我爱你,如果非要在这段感情加上一个期限,我希望是一万年。”

一万年很久吗?对于仙人来说,一万年太短。最近热播的电视剧《三生三世,十里桃花》里面,墨渊上神对白浅的单相思历经三生三世,总共超过7万年。

看完别人的感情期限,我们再来聊聊现实一点的:存储的数据能保存多久?

图是现藏于甘肃省博物馆的西汉天水放马滩地图,1986年甘肃天水放马滩5号汉墓出土,其用纸是目前世界上最早的纸。根据考古专家的断定,这是一张为西汉文帝[……]

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闪存存在的问题

谈谈闪存的一些特点,或者说它作为存储介质面临的挑战。

闪存块(Block)具有一定的寿命,不是长生不老的。前面提到,当一个闪存块接近或者超出其最大擦写次数时,可能导致存储单元的永久性损伤,不能再使用。随着闪存工艺不断向前,这个擦写次数也变得越来越小。

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图1-1 闪存损坏状态

在闪存当中的存储单元中,先天就有一些是坏掉的,或者说不稳定的。并且随着闪存的不断使用,坏的存储单元越来越多。所以,用户写入到闪存的数据,必须有ECC纠错码保护,这样即使其中的一些比特发生反转,读取的时候也能通过ECC纠正过来。一旦出错的比特超过纠错能力范围,数据就丢失,对这样的闪存块,我们应该废弃不再使用。

闪存先天有坏块,也就是[……]

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ONFI与Toggle协议之争

前面讲的主要都是ONFI。事实上,闪存不只ONFI协议,还有Toggle。

很久很久以前,闪存的相关技术长期垄断在三星和东芝两个大佬手里,其他的从业者日子过的不那么舒坦。

2002年,有个斯坦福的高材生苏秦,壮志满怀的去三星面试,结果因为气质不符没有被录取,一气之下推掉了其他所有公司的offer,回到河南老家每天闭门修炼。

三年以后,手机、MP3和U盘对闪存的需求量逐渐增大,消费类固态硬盘市场萌芽,闪存的蛋糕越来越大,而当时各个闪存制造商的设计标准各有差异,这导致主控厂商和产品厂商各种麻烦,各种不适应。

苏秦觉得拯(Bao)救(Chou)苍(Xue)生(Hen)的时候到了,离开老家加入了Intel的战[……]

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闪存实战指南

异步时序

闪存接口有同步异步之分,一般来说,异步传输速率慢,同步传输速率快。异步接口没有时钟,每个数据读由一次RE_n信号触发,每个数据写由一次WE_n信号触发。同步接口有一个时钟信号,数据读写和时钟同步。

我们先来看看ONFI2.3协议规定的一个典型的闪存芯片管脚图。这个芯片对外输出数据位宽为8 bit,Ssync是同步,Async是异步。

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图1-1 闪存芯片管脚图

比较一下两种接口下的管脚定义,大部分都是一样的,区别就是表3-3中的四类信号。后面我们看看同步和异步的时序就能了解为什么这些信号不一样了。

表1-1 同步异步管脚定义对比

同步

异步

W/R_n

RE_n

CLK

WE_n

IO7-0

DQ7-0

VSP[……]

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闪存物理结构

读者君知道,你一边吃着地铁口刚买的杂粮煎饼,一边啃读的这本书是ssdfans网站和微信公众号的几位作者倾力合著的,其中阿呆轮到的就是闪存这一章。有一个名人说过,书能传神,当你看书的时候,阿呆也闻到了杂粮煎饼那浓浓的葱香味儿.

闪存物理结构

闪存器件原理

前文已经讲过了固态硬盘的发展史,曾经的固态硬盘有过RAM等介质,但是目前绝大多数固态硬盘都是以闪存芯片为存储介质的。DRAM固态硬盘我们见得少,主要应用于特殊的场合。1978年诞生的世界上第一块固态硬盘就是基于DRAM的。但由于DRAM掉电易失性,当然还有成本因素,现在的固态硬盘一般都不用DRAM,而是使用闪存作为存储介质,并且是NAND 闪存。固态[……]

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