Re: [閒聊] SSD數據保存期(不通電會變磚?)+選購雜談

[tyfu (慎)]

小弟只是業餘的客戶..其實應該有更多專業人士..
有人想了解我就以我的理解跟大家解釋一下、獻醜XD

如大家所知三星是第一家在2D製成推出TLC SSD廠商，
當時還沒發展3D，因此容量發展一直依靠在面積縮小，
(Ex. Toshiba NAND 19nm -> A19 -> 15nm、而A19是把Width縮小)
這其實是不利於Floating gate儲存電荷的，
這層不管面積大小、電荷存滿之後電位都是一樣的(材料物理特性、無法突破)
所以縮小面積即意味著用更少的電子分布在有限的電位，
舉例來說、舊製程(Ex. 25nm)用100顆電子切8等位(TLC 8階)，
但新製程(Ex. 14nm)只能存10顆電子卻一樣切8等位，
製程愈小的NAND對於壽命跟保存期都是變相的傷害，
像Intel 25nm出的MLC P/E可以到10K，後來1x nm做MLC了不起3K，
所以後來就沒再繼續做下去改往3D垂直發展，
這條路再搞下去做的東西不能用啊XD
P.S. 3D的Floating Gate面積大非常多、所以不用太過擔心XD

那三星2D TLC發生什麼事？
如上面所講的，因為有限的電子存量，
隨便一顆電子跑掉就可能造成資料判讀錯誤，
Ex. 原本存110，因為電子跑掉被判斷成111
到這邊也都還沒關係，因為SSD有強大的ECC做Backup，
ECC又分為兩種，早期MLC時代絕大多數只有設計BCH用電路的方式硬解，
速度夠快，但就是糾錯能力偏差，1個Page錯個幾個Bit都還是可以搞定，
但超出他能力他就是完全擺爛，不是0就是1的概念。

TLC把電位切得太細了(MLC只切4階)，出錯的比例大幅提升，
所以BCH無法搞定的Case非常容易就遇到了，
因此三星率先採用了LDPC ECC，這玩意跟BCH差別在於它是演算法糾錯，
他沒辦法100%解乾淨、但他可以讓機率提升到99.9999%，
代價就是..你要給他很多時間讓他慢慢算..
所以後來就衍生出速度變慢的抱怨..

後來大家也都理解LDPC的處理速度不是常人能忍受的，
所以後來SSD廠商就在從FW設計上來彌補這一塊，
電子會跑掉是必然的，只要你的環境不是絕對0K，
就不可能保證電子不會熱穿隧，所以廠商開始在NAND上面每個Block標註時間，
在電子流失到到要啟用LDPC前趕緊把資料重寫(搬到另一個Block)，
這樣消費者就不會那麼快遇到LDPC的慢速解碼，多數都靠BCH搞定。
如上述所解釋、這其實也只是延遲發作時間而已，
當NAND P/E快用完時LDPC還是閃不掉的，前提是P/E快用完XD

P.S. 現今的LDPC應該有進步一點了、
但我相信還是沒人敢在一開始就讓它啟動XD
以上單純是個人見解..有錯請小力鞭..

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 118.163.153.36 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Storage_Zone/M.1608029204.A.CEE.html
推 sdbb        : 強烈建議pcshopping板也發一篇，謝謝
推 Brunnhilde  : 這次出包的 WD Blue 一樣也是 3D NAND
推 FRX         : 所以到底還能買哪個型號的呢？
→ tyfu        : 如果是外包設計的話..設計缺東缺西是不太意外啦..
→ tyfu        : 個人對通路SSD了解不深..恕我無法回答Orz..
→ tyfu        : BTW..小弟不會轉文..需要的話可以直接幫忙轉@@"
推 Cubelia     : 原文可以清掉沒關係XD，2000多字占太多篇幅
完工XD
推 agong       : 推
→ kevin1221   : WD BLUE是指SATA的?
推 BryantChan  : 推推~
推 goldie      : 推@@！！
※ 編輯: tyfu (36.228.141.87 臺灣), 12/15/2020 20:46:47
推 tint        : #1VgN6BWY (Storage_Zone) 板上之前的文
→ tyfu        : 嗯..SATA的我猜是外包的..WD研發都投NVMe為主..
→ tyfu        : 個人猜FW設計有問題..那用量要造成Retention問題
→ tyfu        : 有點匪夷所思..WD應該也不會學XX拿劣等Grade出貨..
→ tyfu        : 大概是標記Timer出包吧、出廠用Thermal budget模擬
→ tyfu        : 測不出來就代表問題是時間造成的，因為產線沒時間XD
→ tyfu        : 把資料的寫入時間估過久了直接啟動LDPC 挺瞎= =
※ Algg:轉錄至看板 PC_Shopping                                     12/16 06:41
推 Ohwil       : ldpc每個設計的能力與快慢都不一樣,不像bch大家同構
→ Ohwil       : 要去深挖主控接露各自ecc驗證多少量, 解錯多就慢
→ Ohwil       : 99.9999%騙人不懂數字4k碼字就是讀4GB會錯一個4k
→ Ohwil       : 設計者都往TB驗證走的...
→ tyfu        : 沒辦法..廠商必須這樣消費者才敢買啊XD
推 AreLies     : 推
推 delaluna    : 推
→ commandoEX  : LDPC校正速度不能用處理器性能克服嗎?
→ tyfu        : 錢的問題、儲存產業你IC比人家貴個一塊就沒人要了
→ tyfu        : 而且又是低階的SATA控制器 比PCIe更是價格導向..
→ tyfu        : 個人對於SSD LDPC的理解是EOL時的垂死掙扎、
→ tyfu        : 假設BCH可以撐到P/E 2K，LDPC會幫他支援最後那1K
→ tyfu        : 單純只是為了壽命而設計、不是效能取向XD
推 Ohwil       : https://reurl.cc/WL6qmD p5 2018前主控都不要碰
→ Ohwil       : 錯誤率多少影響速度, 主控只會有一種ecc在裡面
→ Ohwil       : 2018年主控同樣nand錯誤率下速度差好幾倍
→ Ohwil       : p2 這主控速度只撐到千分之七, 主控的ecc都蠻爛的
→ tyfu        : O大貌似對LDPC有一番研究..希望能分享分享XD
→ tyfu        : 只是個人對於Client設計的LDPC完全沒啥好感..
→ tyfu        : 沒毛利的產品通常就是撿人剩的..Server比較有可能
→ tyfu        : 採用最新的技術，畢竟正常情況都是向錢妥協Orz..