น่าสนใจ

ความน่าเชื่อถือของหน่วยความจำแฟลชอายุการใช้งานและการสึกหรอ

ความน่าเชื่อถือของหน่วยความจำแฟลชอายุการใช้งานและการสึกหรอ


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


หน่วยความจำแฟลชมีอายุการใช้งานที่ จำกัด ซึ่งหมายความว่าความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของหน่วยความจำแฟลชเป็นปัญหาที่ต้องคำนึงถึงเมื่อพิจารณาถึงการใช้งาน

เมื่อมีการเปิดตัวหน่วยความจำ Flash เป็นครั้งแรกมีจำนวนการเขียน / รอบที่ จำกัด และการสึกหรอของหน่วยความจำแฟลชเป็นปัญหาสำคัญ

ขณะนี้กระบวนการประดิษฐ์ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญและแม้ว่าหน่วยความจำแฟลชจะยังมีอายุการใช้งานที่ จำกัด แต่จำนวนรอบการเขียนที่สามารถใช้งานได้นั้นสูงมากและเมื่อใช้อัลกอริธึมการปรับระดับการสึกหรอที่ใช้แล้วนั่นหมายความว่าอายุการใช้งานของหน่วยความจำแฟลชไม่ปกติ ปัญหา.

ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับการสึกหรอของหน่วยความจำแฟลช

มีการปรับปรุงที่สำคัญในแง่ของการสึกหรอของหน่วยความจำแฟลชนับตั้งแต่มีการเปิดตัวอุปกรณ์แฟลชตัวแรก แต่เดิมอายุการใช้งานของหน่วยความจำแฟลชวัดได้จากรอบการลบโปรแกรมไม่กี่พันรอบ

ปัจจุบันหน่วยความจำแฟลชที่มีจำหน่ายทั่วไปส่วนใหญ่ได้รับการรับรองว่าสามารถทนต่อรอบการลบโปรแกรมได้มากกว่า 100,000 รอบโดยผู้ผลิตบางรายรับประกันอายุการใช้งานมากกว่า 1,000,000 รอบ

หน่วยความจำแฟลชเสื่อมสภาพกลไก

อายุการใช้งานหน่วยความจำแฟลชเป็นผลมาจากกลไกการเสื่อมสภาพที่เกิดจากโครงสร้างพื้นฐานและเทคโนโลยีของอุปกรณ์

โครงสร้างอุปกรณ์ทั่วไปมีให้เห็นด้านล่างและจากนี้จะเห็นได้ว่ามีเลเยอร์และพื้นที่ต่างๆสำหรับอุปกรณ์

กลไกการสึกหรอของอุปกรณ์แฟลชเกิดขึ้นจากการใช้งานทำให้ชั้นอุโมงค์ออกไซด์เสื่อมสภาพ แม้ว่าจะมีกลไกอื่นที่ทำให้อุปกรณ์ทำงานล้มเหลว แต่ก็คือการย่อยสลายของชั้นอุโมงค์ออกไซด์ที่ทำให้เกิดปัญหาการสึกหรอของหน่วยความจำแฟลช

หน่วยความจำแฟลชใช้กระบวนการที่เรียกว่าการฉีดอิเล็กตรอนแบบร้อนสำหรับการเขียนโปรแกรมแต่ละเซลล์และการขุดอุโมงค์ Fowler-Nordheim สำหรับวงจรการลบ อย่างไรก็ตามพบว่าอิเล็กตรอนสามารถติดอยู่ภายในชั้นออกไซด์ได้และการดักจับอิเล็กตรอนในอุโมงค์ออกไซด์จะช่วยลดสนามไฟฟ้าในระหว่างการลบ ในทางกลับกันสิ่งนี้ก่อให้เกิดการลดลงทีละน้อยของลักษณะการลบและการปิดหน้าต่างขีด จำกัด ของเซลล์หน่วยความจำ

ด้วยเหตุนี้เทคโนโลยีการดักจับ / ตัดประจุจึงเป็นกุญแจสำคัญในการปรับปรุงลักษณะการสึกหรอของหน่วยความจำแฟลช

การปรับระดับการสึกหรอของหน่วยความจำแฟลช

เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากหน่วยความจำแฟลชมักใช้กระบวนการที่เรียกว่าการปรับระดับการสึกหรอ เทคนิคการปรับระดับการสึกหรอของหน่วยความจำแฟลชเป็นเทคนิคที่สามารถใช้ได้กับหน่วยความจำหลากหลายรูปแบบเช่น ฮาร์ดไดรฟ์ ฯลฯ แต่ยังสามารถใช้ได้กับความทรงจำ Flash ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานและเพิ่มความน่าเชื่อถือ

จุดมุ่งหมายของฟังก์ชันการปรับระดับการสึกหรอของหน่วยความจำแฟลชคือการติดตามว่าบล็อกใดถูกใช้งานและการกระจายโปรแกรมและรอบการลบจะกระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งหน่วยความจำที่มีอยู่ ด้วยการใช้เทคนิคการปรับระดับการสึกหรอจึงไม่ควรใช้บล็อกใด ๆ มากไปกว่าบล็อกอื่น ๆ และดังนั้นจึงไม่มีบล็อกเดียวที่ล้มเหลวก่อนเวลาอันควรเนื่องจากจำนวนรอบการลบโปรแกรมที่สูงขึ้น

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้หนึ่งบล็อกภายในหน่วยความจำแฟลชได้รับการออกแบบให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นเพื่อให้สามารถใช้ติดตามการใช้งานและควบคุมระดับการสึกหรอได้

กลไกการปรับระดับการสึกหรอมีสามประเภทหลักที่ใช้:

  • ไม่มีการปรับระดับการสึกหรอ: ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดคือไม่ใช้การปรับระดับการสึกหรอสำหรับหน่วยความจำแฟลช แนวทางนี้อาจยอมรับได้ในสถานการณ์ที่คาดว่าจะมีการใช้งานเพียงเล็กน้อยและการลดความซับซ้อนมีความสำคัญยิ่ง ภายใต้สถานการณ์เหล่านี้ตัวควบคุมหน่วยความจำแฟลชจะกำหนดที่อยู่โลจิคัลจากระบบปฏิบัติการไปยังที่อยู่จริงของหน่วยความจำแฟลชอย่างถาวร เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งเนื้อหาของบล็อกนั้นจะต้องถูกลบและตั้งโปรแกรมใหม่โดยไม่มีข้อมูลใด ๆ เพื่อลดจำนวนรอบการลบโปรแกรม ซึ่งไม่เพียง แต่ใช้เวลานานขึ้นเท่านั้น แต่ยังไม่ช่วยลดการสึกหรอของหน่วยความจำแฟลชอีกด้วย
  • การปรับระดับการสึกหรอแบบไดนามิก: การปรับระดับการสึกหรอแบบไดนามิกใช้แผนที่เพื่อเชื่อมโยง Logical Block Addresses, LBA ที่สร้างโดยระบบปฏิบัติการ, OS กับตำแหน่งหน่วยความจำแฟลชจริง ทุกครั้งที่ระบบปฏิบัติการเขียนข้อมูลใหม่แผนที่จะได้รับการอัปเดตเพื่อให้บล็อกทางกายภาพเดิมถูกทำเครื่องหมายว่าเป็นข้อมูลที่ไม่ถูกต้อง จากนั้นบล็อกใหม่จะเชื่อมโยงกับรายการแผนที่นั้น ทุกครั้งที่มีการเขียนบล็อกข้อมูลใหม่ไปยังหน่วยความจำแฟลชข้อมูลจะถูกเขียนไปยังตำแหน่งใหม่

    ยังคงมีปัญหากับการปรับระดับการสึกหรอของหน่วยความจำแฟลชประเภทนี้ด้วยบล็อกข้อมูลที่ไม่เคยถูกแทนที่ พวกเขายังคงอยู่โดยไม่มีการสึกหรอเพิ่มเติม

    ชื่อของการปรับระดับการสึกหรอประเภทนี้มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าเฉพาะข้อมูลไดนามิกเช่นข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงเท่านั้นที่ถูกรีไซเคิล หน่วยความจำอาจใช้งานได้นานกว่าหน่วยความจำที่ไม่มีการปรับระดับการสึกหรอ แต่จะยังคงมีบล็อกข้อมูลที่ยังคงใช้งานได้เนื่องจากการใช้งานที่ต่ำนานหลังจากที่หน่วยความจำโดยรวมไม่สามารถใช้งานได้เนื่องจากบางพื้นที่มีการลบโปรแกรมเกินจำนวน รอบ

  • การปรับระดับการสึกหรอแบบคงที่: การปรับระดับการสึกหรอของหน่วยความจำแฟลชรูปแบบนี้มีความซับซ้อนและมีประสิทธิภาพมากที่สุด การปรับระดับการสึกหรอแบบคงที่ยังใช้แผนที่เพื่อเชื่อมโยง Logical Block Addresses กับที่อยู่หน่วยความจำกายภาพ

    การปรับระดับการสึกหรอแบบคงที่จะทำงานเหมือนกับการปรับระดับการสึกหรอแบบไดนามิก แต่ด้วยการเพิ่มบล็อกของข้อมูลคงที่นั่นคือข้อมูลที่ไม่เปลี่ยนแปลงจะถูกย้ายเป็นระยะเพื่อให้ข้อมูลอื่นใช้เซลล์การใช้งานต่ำเหล่านี้ การเคลื่อนย้ายข้อมูลคงที่เป็นระยะ ๆ จะเป็นการเพิ่มระดับการใช้งานและด้วยเหตุนี้ระดับการสึกหรอของหน่วยความจำทั้งหมด

ประสิทธิภาพโดยรวมของหน่วยความจำแฟลชได้รับการปรับปรุงอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ซึ่งหมายความว่าความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของหน่วยความจำแฟลชนั้นเพียงพอที่จะทำให้สามารถใช้งานได้ไม่เพียง แต่สำหรับการจัดเก็บระยะสั้นในแอพพลิเคชั่นเช่นเมมโมรี่สติ๊กและการ์ดหน่วยความจำของกล้องเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแอพพลิเคชั่นที่เข้มงวดมากขึ้นเช่นการเปลี่ยนฮาร์ดไดรฟ์ในคอมพิวเตอร์



ความคิดเห็น:

  1. Jerah

    I take it anyway

  2. Chinh

    ความคิดที่น่าสังเวช

  3. Bard

    Bravo เป็นวลีที่ยอดเยี่ยม :)

  4. Brennon

    คุณพูดถูกอย่างแน่นอน In it something is also to me it seems it is very good thought. อย่างสมบูรณ์กับคุณฉันจะเห็นด้วย

  5. Winfred

    ไม่สามารถ



เขียนข้อความ