损耗均衡如何最大程度地延长SSD的使用寿命

2016年10月21日 通过 迈克尔·尼西奇

什么是磨损平衡?

磨损平衡(磨损均匀)是某些固态驱动器(SSD)控制器用于增加内存的技术’的一生。原理很简单:均匀分配所有SSD块的条目,以使它们均匀磨损。

所有单元都收到相同数量的写入,以避免在相同的块上写入过多,因此消耗得比其他块快。

快闪记忆体 和SSD的闪存单元’允许一定数量的读写过程。通常从10,000到100,000。在具有400 GB空间的SSD上,我们每天都会写入和删除100 GB的乐橙客户端。损耗均衡将确保不会将这100GB的乐橙客户端始终写入物理闪存块中的同一位置,而是均匀分布在SSD的所有物理单元中。

简而言之,它将400 GB的物理内存划分为4个块,每个块100 GB,分别称为块1、2、3和4。因此,当您在第1天写入100GB乐橙客户端时,它将在块1中写入您在第2天删除并重写乐橙客户端,然后将其写入第2块,依此类推。这样可确保所有物理单元均被一致使用,以提高SSD的使用寿命。

磨损平衡应用

可以通过微控制器或 固件 用于控制每个单元的写入周期或用于闪存系统的文件的写入周期。

磨损均衡算法

有许多用于均衡磨损的算法。今天我们’我将重点关注两个主要的基本原则:

  • 动态磨损平衡
  • 静态磨损平衡

动态磨损平衡

通过动态磨损平衡,仅将已重写的块移动到新块。在进行任何给定的重写时,算法都会选择一个空块来写入更新的乐橙客户端。

为此,SSD控制器通过非易失性存储器跟踪每个块的写入次数。如果SSD是全新的且未使用,则计数器为0。然后,每次新写入时,计数器将增加1。

但是,动态磨损平衡不是最佳的。分配了一个块来记录只读或不只读的乐橙客户端’不会经常更新,因此不会从那里移走。最好将这种类型的乐橙客户端放在使用过的块上,并在磨损更严重的块中记录经常更新的乐橙客户端。

静态磨损平衡

在这种情况下,控制器从硬盘驱动器的任何块中选择区域以重写乐橙客户端:它将选择条目相对较少的块,例如对应于包含静态乐橙客户端的块,或者是’t used as often.

由于其固有的特性,优化SSD非常重要。损耗平衡是一种公认​​的技术,可以实现这一目标,但还有其他类型的优化可以通过限制写入量以提高其耐用性来减少SSD的磨损,但这是另一篇文章。

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