Новости про flash-память, NAND, SSD и контроллер памяти

Сейчас у фирмы есть несколько контроллеров для SSD начального уровня, которые можно встретить в SSD от Adata. Однако уже через год компания хочет выйти на рынок хай-энд накопителей.

Разрабатываемый контроллер RTS5771 предназначен для топовых SSD. Он планируется к выходу на III квартал 2020 года. Это будет многоядерный процессор с собственной памятью, с системой коррекции ошибок LDPC второго поколения и шифрованием AES. Производительность пока не называется, однако с 8 каналами NAND, интерфейсной скоростью 1200 МТ/с и шиной PCIe 4.0 x4, она должна быть не малой.

Также Realtek готовит и более доступный контроллер модели RTS5765DL. Он будет немного медленнее, не будет содержать ОЗУ, получит лишь 4 канала NAND и будет использовать шину PCIe 3.0 x4. Эта модель появится уже к концу текущего года. Тем не менее, его интерфейсная скорость составит 1200 МТ/с, и он также будет поддерживать LDPC, а процессор будет многоядерным.

Группой учёных руководил Кэна Такэути, профессор департамента инжиниринга электрики, электроники и связи, факультета науки и инжиниринга университета Тюо, Токио. Данная разработка была представлена в ходе мероприятия 2014 IEEE International Memory Workshop, международной академической конференции по полупроводниковой памяти, которая проходила в Тайбэе в конце мая.

Суть исследования основана на том, что при использовании твердотельной NAND памяти невозможно перезаписать данные на то же самое физическое место. Вначале необходимо записать данные на другой свободный участок, а затем очистить старую зону. В результате данные оказываются фрагментированными, увеличивается количество ошибочных участков и снижается ёмкость накопителя. Для устранения последствий записи в SSD применяется «уборка мусора», которая пересобирает фрагменты данных в продолжительные цепочки и очищает блоки ошибочных участков. Данный процесс может занимать 100 мс и даже больше, что заметно снижает скорость записи и увеличивает физический износ диска.

Новый же метод формирует промежуточный слой, названный «скремблер LBA (logical block address)». Этот слой располагается между операционной системой и накопителем. Скремблер логических блоков взаимодействует с контроллером памяти, конвертирующем логические адреса в физические на стороне SSD, и конвертирует логические адреса данных, которые должны быть записаны, таким образом, чтобы снижать эффект фрагментации.

Таким образом, вместо записи данных на новое свободное пространство, данные записываются на фрагментированную страницу, которая расположена в блоке, подлежащем очистке. В результате, количество ошибочных блоков, подлежащих очистке, в странице снижается, а также понижается количество безошибочных страниц, подлежащих копированию в новое место при уборке мусора.

К сожалению, до опытного внедрения данной технологии ещё очень далеко.

Контроллер поддерживает структуры по 8 и 4 КБ на страницу и обещает доступ на скорости до 180 МБ/с. Новый контроллер пригоден для обслуживания накопителей объёмом от 512 МБ до 1024 МБ. Поставки чипа начнутся в январе будущего года, а первые устройства с новым контроллером от TDK выйдут уже в апреле.

Кроме высокой скорости передачи данных в контроллер также была добавлена функция повторного считывания, которая призвана убедиться в правильности сохранения данных при использовании NAND памяти с MLC последнего типа. Вместе с автовосстановлением, рандомайзером данных и функцией автообновления, которые реализованы в современных версиях контроллеров GBDriver, новый чип обеспечивает прорыв в будущее хранения данных в твердотельной памяти.

Также новый контроллер позволяет обеспечить невероятно высокую надёжность хранения данных благодаря расширенной функции ECC, позволяющей расширить ECC до 71 бита на 512 байтный блок.