（文章來(lái)源：海派世通）

隨著NAND閃存的工藝幾何尺寸縮小，誤碼率不斷增加，從而導(dǎo)致系統(tǒng)故障率降低。任何了解SD卡，USB閃存驅(qū)動(dòng)器和其他基于NAND閃存的解決方案基礎(chǔ)知識(shí)的人都知道，控制這些最小化故障率的關(guān)鍵組件是NAND閃存控制器。您可能熟悉此組件并討論過(guò)糾錯(cuò)碼（ECC）強(qiáng)度。是否想過(guò)在這個(gè)小包裝里面究竟出現(xiàn)什么？閃存控制器為防止故障發(fā)生做了什么？ ECC是一組不同構(gòu)建塊當(dāng)中的一個(gè)單元。系統(tǒng)設(shè)計(jì)相當(dāng)良好，其可靠性和防錯(cuò)功能在整個(gè)進(jìn)程陣列中交錯(cuò)，包括用于不可避免的位錯(cuò)誤的ECC。

甚至在系統(tǒng)組裝之前，無(wú)論是在內(nèi)部還是通過(guò)系統(tǒng)集成商，都有一個(gè)重要的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入閃存認(rèn)證。換句話說(shuō)，閃存控制器應(yīng)該與正確的閃存策略配對(duì)。那么資格認(rèn)定究竟是什么意思呢？資格認(rèn)證不僅意味著控制器將使用選定的閃存。最重要的是，它意味著測(cè)試，而且不僅僅是少數(shù)。在海派世通，我們確保組合已經(jīng)徹底測(cè)試過(guò)。首先是表征閃存本身。通過(guò)不同使用情況在所有生命周期階段中廣泛測(cè)試NAND閃存來(lái)完成表征。該知識(shí)有助于正確設(shè)計(jì)糾錯(cuò)單元，提取用于糾錯(cuò)的軟解碼的對(duì)數(shù)似然比（LLR）表，并實(shí)現(xiàn)最有效的整體錯(cuò)誤恢復(fù)流程。

在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，大多數(shù)公司會(huì)討論與總體成本相關(guān)的閃存，但許多人忘記考慮閃存的行為，因?yàn)樗鼈兊捏w系結(jié)構(gòu)，環(huán)境和它們所暴露的用例。每種方案都需要獨(dú)特的處理，校正和恢復(fù)選項(xiàng)，以實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)果。這種表征活動(dòng)非常重要，因?yàn)樗惺占臄?shù)據(jù)都能夠以最準(zhǔn)確和最有效的方式驗(yàn)證工具。復(fù)雜且經(jīng)過(guò)深思熟慮的資格認(rèn)證是穩(wěn)健和穩(wěn)定系統(tǒng)的基礎(chǔ)工作。對(duì)于要求苛刻的系統(tǒng)，與系統(tǒng)集成商一起質(zhì)疑和討論資格認(rèn)證過(guò)程是值得的。或者，如果內(nèi)部設(shè)計(jì)解決方案以獲得更大的靈活性，請(qǐng)直接向控制器公司咨詢。雖然可靠的認(rèn)證設(shè)置了成功的系統(tǒng)，但校準(zhǔn)和控制器功能更像是直接的錯(cuò)誤預(yù)防。

有效的校準(zhǔn)過(guò)程可以在器件的整個(gè)壽命期間保持低誤碼率，同時(shí)動(dòng)態(tài)地適應(yīng)存儲(chǔ)器單元中的閾值電壓的變化。有許多干擾會(huì)影響電池的閾值電壓：編程和擦除循環(huán)，讀取干擾，數(shù)據(jù)保留溫度變化等。閃存不會(huì)自動(dòng)跟蹤閾值變化。相反，閃存控制器會(huì)決定何時(shí)需要校準(zhǔn)并執(zhí)行合適的操作序列。

如下所述，校準(zhǔn)改變了電池的參考電壓。由于不同的塊或頁(yè)面可能會(huì)遇到不同的干擾，因此一頁(yè)的最佳校準(zhǔn)不一定適用于另一頁(yè)。

此外，諸如磨損均衡，讀干擾管理，跡近錯(cuò)失ECC和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)刷新之類的錯(cuò)誤預(yù)防機(jī)制協(xié)同工作，以管理數(shù)據(jù)到閃存上有效和可靠的傳輸。磨損均衡可確保閃存或存儲(chǔ)系統(tǒng)中的所有塊同時(shí)接近其定義的擦除周期預(yù)算，而不是之前接近它的某些塊。跡近錯(cuò)失ECC刷新應(yīng)用程序讀取的所有數(shù)據(jù)超過(guò)配置的錯(cuò)誤閾值，而動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)刷新掃描讀取所有數(shù)據(jù)并將所有塊的錯(cuò)誤狀態(tài)標(biāo)識(shí)為后臺(tái)操作。這些功能通常由不同的控制器公司以不同的方式命名，并最終以其背后的邏輯和算法為目標(biāo)，同時(shí)針對(duì)共同的目標(biāo)，以不同的方式達(dá)到它人們應(yīng)該與他們的控制器公司建立密切的關(guān)系，以便了解這些功能如何與合格的閃光燈協(xié)同工作。

最后，糾錯(cuò)已經(jīng)成為閃存控制器中最著名和最重要的任務(wù)之一，而錯(cuò)誤預(yù)防應(yīng)該在其價(jià)值方面承擔(dān)更多的重量，錯(cuò)誤糾正的復(fù)雜性和強(qiáng)度最終使它成為最有價(jià)值的蛋糕控制器的機(jī)制。在考慮面積和功率限制時(shí)，糾錯(cuò)編碼變得越來(lái)越困難。隨著對(duì)糾錯(cuò)能力的需求不斷增加，舊代碼不再能夠基于最新閃存中可用的有限備用區(qū)域來(lái)提供所需的校正性能。

為了提供最佳解決方案，海派世通開(kāi)發(fā)了自己的糾錯(cuò)引擎，這是一種基于廣義級(jí)聯(lián)碼的硬判決和軟判決糾錯(cuò)模塊。該代碼構(gòu)造提供的巨大優(yōu)勢(shì)在于一個(gè)特定方面：可以分析地確定每個(gè)代碼字中的可校正錯(cuò)誤的數(shù)量。這意味著對(duì)于每個(gè)碼字，糾錯(cuò)可以保證一定程度的校正性能。對(duì)于所有可用的閃存，指定了保證誤碼率，可以保證在指定參數(shù)內(nèi)的可靠操作。

當(dāng)數(shù)據(jù)從閃存中讀回并傳遞到糾錯(cuò)模塊時(shí)，判斷哪些位錯(cuò)誤僅基于添加到碼字中的冗余信息。僅使用此信息意味著對(duì)于每個(gè)比特，它同樣可能是正確的或不正確的。使用所謂的軟信息考慮概率，其指示接收的比特是接收的比特的可能性或者是否是另一個(gè)值的可能性。這些概率取自所謂的對(duì)數(shù)似然表，這些表已經(jīng)生成并且已經(jīng)存儲(chǔ)在控制器中的查找表中。使用該信息，糾錯(cuò)現(xiàn)在具有更多輸入：對(duì)于每個(gè)單獨(dú)的比特，概率信息現(xiàn)在指示該比特被接收的可能性，例如，收到零，有74％的信心，原始值為零。糾錯(cuò)具有明確的指示，哪些位可能是錯(cuò)誤的，哪些位不太可能是錯(cuò)誤的。該附加信息顯著增加了糾錯(cuò)的糾正能力。

閃存控制器是確保閃存可靠和安全處理的關(guān)鍵組件。它們處理一系列功能，旨在有效地管理閃存上的數(shù)據(jù)傳輸，并且不僅可以進(jìn)行糾錯(cuò)，還可以防止錯(cuò)誤。但是，這些功能都是以不同的方式設(shè)計(jì)，并且取決于公司的業(yè)務(wù)模式和重點(diǎn)，您的控制器可以做到最低限度。在海派世通，我們稱之為高質(zhì)量的功能，機(jī)制和復(fù)雜過(guò)程，旨在提高FlashXE？eXtendedEndurance生態(tài)系統(tǒng)的耐用性，從而提高閃存的可靠性。
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