NAND 快閃記憶體並非簡單的讀取/寫入媒介。還需要執行下列幾種演算法，來維持產品使用的可靠性：NAND 區塊管理、故障區塊管理、錯誤控制和磨損平衡。現今的 NAND 快閃記憶體是透過儲存裝置上的演算法進行管理，而非在主機處理器上進行。這對使用者而言是個優點，因為能讓主機對 NAND 的管理不那麼複雜，並簡化產品支援及維護的方式。
如果主機對 NAND 快閃記憶體的寫入效率低，可能導致它提前結束使用壽命。對 NAND 讀取和編程操作來説，最小單位是頁，但頁無法進行擦除。NAND 只能針對由多個頁面組成的區塊進行擦除。因此，必須先對區塊進行擦除，才能對頁進行覆寫。隨著使用次數和時間增加，區塊可能會達到耐用度極限而無法使用。也有可能存在缺陷，導致提早故障。
NAND 快閃記憶體可用程式化擦除的週期次數有限。如果達到耐用度極限，表示裝置變成「EoL」(產品壽命結束) 狀態，不再具備可靠性。NAND 單元的耐用度因模式不同而異。
單層式儲存 (SLC) 模式：這種模式的耐用度高，且容錯率也高。
|
eMMC LBA 512B Sector Address |
NAND Page & Block Address |
| 0:31 | Blk10, Pg101 |
| 32:63 | Blk10, Pg102 |
| 64:95 | Blk10, Pg103 |
| 96:127 | Blk10, Pg104 |
| 128:159 | Blk15, Pg57 |
| 160:191 | Blk8, Pg129 |
| 192:223 | Blk10, Pg107 |
| 224:255 | Blk22, Pg88 |
eMMC 讀取和寫入的邏輯單元大小是 512 位元組，非物理單元。扇區位址稱為邏輯塊位址 (Logical Block Address) 或 LBA。當修改資料時，擦除整個區塊並不實際，這會導致未變更的頁出現不均勻而低效率的磨損情況。此時邏輯塊位址和物理區塊位址 (Physical Block Address，PBA) 映射方法可將每次寫入大小縮小，來平衡各區塊磨損情況，稱之為動態磨損平衡。藉由位址轉換表，將 LBA 映射到 PBA。此過程能平衡區塊磨損情況，並提高寫入速度。
映射位址的過程如下：
小量寫入、隨機、頁不對齊是導致寫入放大的最大來源。為了讓 WAF 降到最低，寫入時應以頁大小為單位的倍數對齊頁的邊界。此最佳化單元大小是擴展 CSD 寄存器的最佳寫入大小。
決定寫入總量 (TBW) 的公式很簡短：
根據主機系統的寫入模式不同，WAF 通常介於 4 到 8 之間。例如，大量資料連續寫入時，WAF 較低；小量資料在區塊隨機寫入時，WAF 較高。這種情況通常會讓儲存裝置提早故障。
例如，耐久度係數 3000 和 WAF 8 的 4GB eMMC 等同於：
eMMC 裝置的 TBW 為 1.5 TB。因此，裝置在達到 EoL 狀態前，我們可以在產品的整個生命週期中寫入 1.5TB 的資料量。
請先估計相關裝置的每日使用量，才能算出您的 TBW 需求。例如，每日寫入資料量 500MB 的工作負載，預計產品使用壽命為 5 年，則裝置的 TBW 必須大於 915GB。
TBW 可用來確認裝置允許的最大 WAF 值，公式是 TBW = (DC * EF) / WAF。如果您的裝置使用壽命無法達到產品應用程式的目標 TBW，您可以想辦法改善。可考慮將其設為 pSLC (Pseudo Single Level Cell) 模式，將 TLC 或 MLC 轉換成 SLC，耐用度可提高 10 倍。然而，這會大幅降低可使用的容量：單元件雙位元 (two-bit-per-cell) 的 MLC 裝置為 50%，而三位元的 TLC 裝置則為 66% 以上。如果您不滿意這種解決方案，選擇容量更大的裝置來處理相同的工作，這樣也會有所幫助。兩倍容量的裝置就等於有兩倍 TBW。
Kingston 的 eMMC 演算法可做到低寫入放大係數。我們提供多種模式供選擇，在效能、使用壽命和可靠度之間達到平衡。EXT_CSD 中的 JEDEC 使用壽命預估工具是所有 eMMC 裝置都具備的功能，可用來監控裝置使用壽命。根據裝置的耐用度，會再加 10% 數值作為數據報告中的使用壽命。一個工具會顯示 TLC 或 MLC 配置 NAND Flash 區塊的使用壽命，而另一個工具會顯示 pSLC 模式配置的區塊使用壽命。Kingston 的 eMMC 裝置也具備供應商指令，可回報裝置的區塊使用壽命。這些工具都比 JEDEC 提供的工具更加精確，但需要一些開發軟體才能使用。或者，您也可以將手邊的舊裝置送回 Kingston，進行更全面的分析。
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