มาทำความรู้จักคุณสมบัติการทำงานของการ์ดกลุ่มอุตสาหกรรมจาก Kingston

ระบบจัดการ Bad Block

บล็อคข้อมูลที่มีปัญหา (Bad Block) ประกอบไปด้วยบิตข้อมูลบางส่วนที่สูญเสียเสถียรภาพ บล็อคข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์เหล่านี้อาจเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิต (Early Bad Block) หรือระหว่างการใช้งานการ์ด (Later Bad Block) บล็อคข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์ทั้งสองประเภทเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ทำให้ระบบบจัดการบล็อคข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์นี้มีความจำเป็นเพื่อจัดการข้อผิดพลาดต่าง ๆ ในอุปกรณ์แฟลช NAND ระบบจัดการบล็อคข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์จะช่วยระบุและกำกับบล็อคข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์ต่าง ๆ และจะใช้พื้นที่ความจุเสริมที่ว่างอยู่มาใช้งานแทนบล็อคข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์ และจะไม่มีการเขียนข้อมูลไปยังบล็อคเหล่านี้ทำให้ผลิตภัณฑ์ทำงานได้มีเสถียรภาพมากยิ่งขึ้น หากบล็อคข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์จัดเก็บข้อมูลไว้ ข้อมูลจะถูกเคลื่อนย้ายไปยังบล็อคที่สมบูรณ์เพื่อป้องกันข้อมูลสูญหาย

เอนจิน ECC

หน่วยความจำแฟลช NAND จะต้องรักษาความสมบูรณ์ของข้อมูลไว้ขณะข้อมูลเคลื่อนย้ายจาก PC โฮสต์ไปยังส่วนจัดเก็บข้อมูล NAND ผ่านชุดควบคุมแฟลช ข้อมูลที่โอนจากโฮสต์ไปยังการ์ดมักเรียกเป็น “ข้อมูลระหว่างนำส่ง” หรือ “ข้อมูลที่กำลังส่ง” ก่อนที่จะถูกเขียนไปยังส่วนจัดเก็บข้อมูลแฟลช NAND ชุดควบคุมแฟลชใช้เทคโนโลยี Error Correction (หรือ ECC ย่อมาจาก Error Correction Code) เพื่อตรวจหาและแก้ไขข้อผิดพลาดส่วนใหญ่ที่อาจส่งผลต่อข้อมูลระหว่างการนำส่ง ชิปหน่วยความจำแฟลชจะมีข้อมูลแก้ไขข้อผิดพลาดเพิ่มเติมสำหรับทุก ๆ บล็อคข้อมูลที่ถูกเขียนลงไป ข้อมูลนี้จะช่วยให้ชุดควบคุมแฟลชสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดในไปพร้อม ๆ กับการอ่านบล็อคข้อมูล หน่วยความจำแฟลช NAND มีลักษณะคล้ายกับฮาร์ดดิสก์ คือจะมีข้อผิดพลาดบิตข้อมูลระหว่างการทำงานปกติโดยจะมีการแก้ไขข้อผิดพลาดระหว่างการทำงานผ่านข้อมูล ECC ที่มี หากอุปกรณ์ NAND มีข้อผิดพลาดในบล็อคข้อมูลมากเกินไป บล็อคข้อมูลดังกล่าวจะกำกับเป็น Bad Block และถูกปลดระวาง จากนั้นแทนที่ด้วยบล็อคสำรองที่จะถูกเวียนมาใช้แทนที่ ระหว่างกระบวนการนี้ ข้อมูลจะถูกแก้ไขตามความเหมาะสมโดยใช้ ECC การใช้บล็อคสำรองจะช่วยเพิ่มอายุการใช้งานและความทนทานของ SSD

ระบบป้องกันปัญหาจากระบบไฟฟ้า

ปัญหาไฟฟ้าดับเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และอาจทำให้เกิดความโกลาหลระหว่างการทำงานหากไม่ได้เลือกใช้ชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสม ระบบป้องกันปัญหาจากระบบไฟฟ้ามีความจำเป็นสำหรับการป้องกันปัญหาข้อมูลสูญหาย อุปกรณ์โฮสต์ที่รองรับจะส่งคำสั่งไปยังการ์ดให้พักการทำงานหากพบว่ากระแสไฟตก ทั้งนี้เพื่อให้การ์ดมีเวลาเพียงพอในการบันทึกข้อมูลที่กำลังเขียนในขณะที่เกิดปัญหากระแสไฟฟ้า

ระบบป้องกันการกระจายการอ่านข้อมูลแบบรีเฟรชอัตโนมัติ

ฟังก์ชั่นรีเฟรชอัตโนมัติจะทำหน้าที่อ่านข้อมูลที่หน่วยความจำแฟลช รวมทั้งข้อมูลที่ไม่ค่อยถูกเรียกอ่านและทำการแก้ไขข้อผิดพลาดอัตโนมัติตามความจำเป็นเพื่อป้องกันข้อมูลสูญหายจากปัญหาระหว่างการอ่านข้อมูล ปัญหาในการรักษาข้อมูลและข้อผิดพลาดอื่น ๆ ฟังก์ชั่นรีเฟรชอัตโนมัติจะทำงานอยู่เบื้องหลังเพื่อให้เกิดอาการหน่วงการตอบสนองคำสั่งน้อยที่สุดแม้ในระหว่างที่มีการแก้ไขข้อผิดพลาดอยู่ก็ตาม

ระบบรีเฟรชข้อมูลไดนามิค

ระบบรีเฟรชข้อมูลไดนามิคใช้เพื่อให้แน่ใจว่าระหว่างกระบวนการอ่านอย่างเดียว บล็อคข้อมูลที่มีข้อผิดพลาดสูงจะถูกแยกออกและรีเฟรชใหม่ในการใช้งานครั้งถัดไป ระหว่างมีคำสั่งอ่านข้อมูล ชุดควบคุมจะทำการตรวจสอบแบบสามขั้นตอนที่บล็อคเป้าหมาย:

• ขั้นตอนแรกคือการตรวจสอบหมายเหตุกำกับให้ “ทำการรีเฟรช”
• ขั้นตอนที่สองคือการตรวจสอบจำนวนบิตข้อผิดพลาดต่าง ๆ ที่พบในปัจจุบัน
• ขั้นตอนที่สามคือการตรวจสอบจำนวนการดำเนินการซ้ำที่เกิดขึ้นในปัจจุบัน

ระบบจัดเก็บข้อมูลขยะ

ระบบจัดเก็บข้อมูลขยะเป็นหัวใจสำคัญสำหรับแฟลช NAND เพื่อให้อุปกรณ์มีความทนทานและรักษาความเร็วในการทำงานไว้ได้ อุปกรณ์แฟลช NAND จะไม่สามารถเขียนทับข้อมูลที่มีอยู่ การทำงานจะใช้รอบเขียนโปรแกรม/ลบข้อมูล เพื่อเขียนข้อมูลไปยังบล็อคข้อมูลที่ถูกใช้งานแล้ว ชุดควบคุมแฟลช NAND จะเริ่มจากคัดลอกข้อมูลที่ใช้การได้ทั้งหมด (ข้อมูลที่ใช้งานอยู่) และเขียนข้อมูลไปยังเพจที่ว่างอยู่ในบล็อคอื่น จากนั้นจะทำการลบข้อมูลในเซลล์ทั้งหมดของบล็อคปัจจุบัน (ทั้งข้อมูลที่ใช้ได้และใช้ไม่ได้) แล้วเริ่มเขียนข้อมูลใหม่ไปยังบล็อคข้อมูลที่เพิ่งลบทิ้ง กระบวนการนี้เรียกว่า Garbage Collection (การรวบรวมข้อมูลขยะ)

ระบบกระจายการสึกหรอ

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแฟลชจาก Kingston เลือกใช้ระบบควบคุมที่มาพร้อมเทคโนโลยีการกระจายการสึกหรอของส่วนประกอบ โดยจะกระจายรอบ P/E (เขียนโปรแกรม/ลบ) กับหน่วยความจำแฟลชอย่างทั่วถึงกันในทุกบล็อคข้อมูล เมื่อต้องใช้บล็อคข้อมูลใดเพื่อจัดเก็บข้อมูล บล็อคที่ว่างอยู่และมีจำนวนการลบข้อมูลน้อยที่สุดจะถูกเลือกใช้ ระบบกระจายการสึกหรอจึงช่วยยืดอายุการใช้งานให้กับการ์ดหน่วยความจำแบบแฟลชได้