我們都去過那里。您正在向您的朋友或家人解釋您作為嵌入式設(shè)計師的工作，他們的目光開始盯著事情開始變得技術(shù)化的那一刻。以 NAND 閃存為例。大多數(shù)人認(rèn)為這是理所當(dāng)然的，很少考慮這種存儲技術(shù)的工作原理，并且可以在日常計算設(shè)備中找到。

現(xiàn)在是時候幫助大家欣賞閃存和控制器了。以下是以每個人都能理解的方式解釋它的方法：

把閃存想象成一個空倉庫。..

想象一下，一個倉庫里一排排空貨架。一個好的倉庫經(jīng)理將確保這些貨架得到充分利用，有效地堆疊單位的調(diào)色板，始終利用可用空間。

閃存就像這個倉庫，它需要一個閃存控制器來充當(dāng)它的倉庫經(jīng)理，確定何時何地可以有效地存儲信息位。

不同的單元，不同的存儲需求

每個倉庫都存儲著不同的東西。它們存儲的調(diào)色板包含所有形狀和大小的單元，具有不同的存儲要求。例如，它們可能需要在特定溫度下儲存。或者，由于使用模式高，某些調(diào)色板不應(yīng)放置在相鄰調(diào)色板旁邊。同樣，需要倉庫經(jīng)理來監(jiān)督這些不同的存儲條件。

在閃存上存儲數(shù)據(jù)也是如此。如果重復(fù)訪問一頁數(shù)據(jù)，則會影響相鄰頁，從而危及整個閃存。閃存控制器必須考慮塊和頁面的平衡、使用和磨損，就像倉庫經(jīng)理必須考慮和管理倉庫中調(diào)色板和單元的位置一樣。

保持安全高效的存儲

想象一下，一個調(diào)色板在架子上停留了很長時間，積累了灰塵和鐵銹。或者，也許一個調(diào)色板比其他調(diào)色板更頻繁地使用，因磨損而變得苦惱。此外，支持這種調(diào)色板的貨架也開始惡化，遭受相同的使用模式，并變得具有潛在的危險性。為了保持該倉庫的安全高效存儲，需要移動或更換這些調(diào)色板，以便修復(fù)貨架并防止進(jìn)一步磨損。

閃存控制器將對閃存上的數(shù)據(jù)執(zhí)行相同的操作，利用磨損均衡 （WL）、垃圾回收 （GC）、動態(tài)數(shù)據(jù)刷新 （DDR） 和讀取干擾管理 （RDM） 等功能來維護(hù)閃存并確保數(shù)據(jù)得到有效存儲。控制器密切關(guān)注所有使用模式以及隨之而來的磨損，相應(yīng)地移動數(shù)據(jù)以確保閃光燈隨著時間的推移均勻磨損。

倉庫：大大小小，新舊

較小的倉庫更基本，更簡單。由于空間更小，它們提供的使用模式更少，因此需要更簡單的管理。舊的閃存也是如此，通常只有1位的糾錯要求。另一方面，現(xiàn)代NAND閃存，特別是3D-NAND，在結(jié)構(gòu)上要復(fù)雜得多，需要高端閃存控制器。這些復(fù)雜的架構(gòu)需要自檢、調(diào)整和校準(zhǔn)機(jī)制。

此外，我們獲取貨物的方式比以往任何時候都更加直接和細(xì)致。就在幾年前的倉庫里，它的調(diào)色板可以簡單地裝卸。但如今，我們希望訪問調(diào)色板上的單個單元，而不會影響或干擾整個調(diào)色板。

現(xiàn)代閃存也是如此。閃存控制器需要知道每個位的存儲位置，并通過跟蹤其位置并識別存儲它的塊和頁面來做到這一點。此外，這些操作的速度和效率隨著每一代新一代閃存的增加而提高。操作會根據(jù)閃存體系結(jié)構(gòu)、存儲需求和物理環(huán)境不斷進(jìn)行微調(diào)。

閃存控制器：操作的大腦

就像倉庫經(jīng)理知道每個單元的存儲位置和方式一樣，閃存控制器管理數(shù)據(jù)存儲在閃存上的方式和位置，預(yù)測多種場景和要求，并始終保持高效。任何停機(jī)時間都可能影響整個供應(yīng)鏈，并對關(guān)鍵流程產(chǎn)生不利影響。

閃存控制器是基于 NAND 閃存的存儲系統(tǒng)的大腦。像所有的大腦一樣，它們是獨一無二的，有些大腦的智商比其他大腦高。復(fù)雜的閃存控制器，如超石控制器，可以處理一些最嚴(yán)格的應(yīng)用，有效地管理NAND閃存不斷增長的復(fù)雜架構(gòu)。

審核編輯：郭婷