Silicon Motion（慧榮科技） 的 FerriSSD? 產(chǎn)品家族開發(fā)滿足了嵌入式應用中引導加載程序獨特而苛刻的要求。在各種工作溫度環(huán)境下,，嵌入式引導加載 SSD 無論是低容量還是高容量,，在數(shù)據(jù)完整性表現(xiàn)上都非常出色。由于引導 SSD 必須加載和運行操作系統(tǒng)和/或軟件,，而無法中斷或出錯，因此 SSD 引導加載程序的數(shù)據(jù)故障容差率很低。相較而言,，大眾市場 SSD 是專為成本敏感的消費領(lǐng)域（ 消費娛樂音頻/視頻應用程序）而設(shè)計，可能允許一定的數(shù)據(jù)錯誤,。

　　為達到嚴格的引導加載 SSD 性能技術(shù)規(guī)范,，SMI 的 FerriSSD 家族目前采用了四項獨特的技術(shù)，這些技術(shù)提高了引導加載 SSD 的數(shù)據(jù)完整性,、使用壽命和性價比：

　　端對端數(shù)據(jù)路徑保護

　　NANDXtend

　　IntelligentScan 和 DataRefresh

　　混合區(qū)

　　端對端數(shù)據(jù)路徑保護：數(shù)據(jù)錯誤不會發(fā)送到主機

　　傳統(tǒng)的 SSD 可能在數(shù)據(jù)路徑的遠端部署了錯誤檢測和 校正電路：在前端主機接口和后端 NAND 接口,。此技術(shù)忽略了內(nèi)置 SRAM 和/或 DRAM 傳輸緩存，與其它循環(huán)路徑之間的重大間隙,。在 NAND 接口和主機之間發(fā)生的數(shù)據(jù)錯誤（如軟錯誤位元）,，往往難以識 別和復制。雖然傳統(tǒng)的 SSD 可能有一些內(nèi)部的錯誤檢測電路,，但 SMI 的 FerriSSD 結(jié)合了全面的數(shù)據(jù)恢復 引擎,，為整個主機-到-NAND-到-主機數(shù)據(jù)路徑提供更強的數(shù)據(jù)完整性。

　　FerriSSD 數(shù)據(jù)恢復算法可有效檢測 SSD 數(shù)據(jù)路徑中 的任何錯誤,，包括 SRAM,、DRAM 或 NAND 中出現(xiàn) 的硬件（如 ASIC）錯誤、固件錯誤和內(nèi)存錯誤,。最新 一代 FerriSSD 實現(xiàn)了冗余備份－SMI Ferri 組頁 Raid－它進一步消除了不可校錯的可能性,。

　　如果 FerriSSD 確定有任何不可校錯的錯誤,將向主機傳遞一個錯誤標志以執(zhí)行適當?shù)幕謴瓦M程。相較而言,傳統(tǒng)的 SSD 把故障數(shù)據(jù)傳遞到主機,而沒有 傳遞錯誤標志,因無法對主機發(fā)出需要進行錯誤恢 復進程的警報,而導致初始化問題的加劇,。

　　NANDXtend：通過較低的 dPPM 延長 SSD 的壽命

　　傳統(tǒng)的 SSD 使用 NAND 轉(zhuǎn)換-讀取-重試,，采用 BCH 和 RS ECC（糾錯編碼）引擎，以檢測錯誤和初始化首層較正,。除首層糾錯外,，F(xiàn)erriSSD 還可使用 LDPC（低密度奇偶校驗）編碼和組頁 RAID 算法（高效冗余備份），進行高效的第二層較正方案,。與 Ferri 組頁 RAID 和 SMI 的第四代 LDPC ECC 引擎 相結(jié)合,，成就嚴格的數(shù)據(jù)完整性,，同時提供比競爭方 案更好的性能。

　　累積使用（即P/E）周期過后,，NAND 內(nèi)存單元會開始退化,，原始錯誤位元的機率和量級將上升。SMI 先進的組頁 RAID 算法（由 Ferri NANDXtend 執(zhí)行）可校正較大的16KB 密鑰單元錯誤,，與傳統(tǒng)的SSD中使用的1KB密鑰單元 ECC引擎相比,，提供了嚴格的第二級保護。

　　SMI NANDXtend 執(zhí)行的特定組頁RAID算法,，特別適用于引導加載應用中使用的低容量和中容量 SSD驅(qū)動器,。這不僅可延長 SSD的預期壽命，還可大幅降低壽命dPPM,。

　　IntelligentScan和DataRefresh：主動數(shù)據(jù)損失預防措施

　　為防止?jié)撛诘臄?shù)據(jù)損失,，F(xiàn)erriSSD“IntelligentScan”可在出現(xiàn)錯誤之前采取預防步驟，主動掃描和刷新 （DataRefresh） NAND 內(nèi)存,，以提高數(shù)據(jù)完整性,。隨著 P/E 周期總數(shù)的累積，此技術(shù)會越來越重要,。

　　溫度對數(shù)據(jù)保存的影響

　　對數(shù)據(jù)保存最重要的抑制因素之一是 NAND 溫度的升 高,。FerriSSD 結(jié)合了待決專利的監(jiān)控算法，記錄累積的結(jié)點溫度讀數(shù),、P/E 周期數(shù),、SSD 開機時間及其它基本參照點，以動態(tài)選擇和優(yōu)先處理要進行 DataRefresh 的NAND 單元和時間,。IntelligentScan 和 DataRefresh 進行協(xié)作可大幅提高數(shù)據(jù)無法恢復之 前的保存性能,。

　　讀取干擾

　　特定單元的過度讀取周期還會導致相鄰單元的意外過載，并導致無法恢復的位元錯誤,。FerriSSD 通過對處于重復讀取周期的NAND 塊,，定期進行 IntelligentScan 和 DataRefresh來避免潛在的讀取干擾錯誤。FerriSSD 固件－先進的第 4 代算法 （IntelligentScan）－可自動管理 DataRefresh 周期和處理時間,，以使熱 影響和讀取干擾造成的數(shù)據(jù)丟失最小化,。

　　混合區(qū)：集成本、可靠性和性能于一身

　　傳統(tǒng) SSD 配置板載 NAND 晶粒作為單層單元 （SLC）,、多層單元 （MLC） 或最新的 3D 三層單元 （TLC）,。對 SLC、MLC 和 TLC 的選擇基于各單元類型 中的內(nèi)存容量與訪問固有延遲的權(quán)衡,。FerriSSD 提供 了一個混合區(qū),，可將單個 NAND 晶粒分配到獨立的 SLC 和 MLC/TLC 區(qū)。

　　混合區(qū)功能可對單個驅(qū)動器進行分區(qū),，在低容量至中容量 SSD中特別有用,。單個 NAND 顆粒 SSD 沒有上述 MLC/TLC 容量上的優(yōu)勢,，但仍保持 SLC 的快速讀寫性能，是應急關(guān)機操作的理想選擇,。在沒有內(nèi)存的任何部分作為 SLC 的情況下,，MLC/TLC 的關(guān)機成本和所需的電池容量會上升。SLC 內(nèi)存的實現(xiàn)是高可靠性和快速訪問的理想選擇（例如將 SLC 分配給引導碼）,，同時還將 NAND 晶粒部分保留給較高容量的MLC/TLC 使用

　　以嵌入式應用為目標的引導加載 SSD 有一系列獨特的 要求,。除經(jīng)常存在的成本最小化的要求外，引導加載 SSD 必須含有較高水平的數(shù)據(jù)完整性,，即使在遠程和 不利環(huán)境下操作也是如此,。SMI 的工程師開發(fā)了一系 列先進的技術(shù)，提高了 FerriSSD 家族的使用壽命,、數(shù) 據(jù)完整性和性價比,，目前采用成熟的第 4 代算法。