Imprimer
Envoyer
Réaction
95 Approbations
Le Wear Leveling, premier moyen d’augmenter la durée de vie
A ce niveau, on dit souvent que les puces SLC bénéficient de 100.000 cycles d’écriture tandis que les MLC seraient limitées à 10.000. Mais pour remédier à cela, il est possible de compter, au niveau du firmware notamment, le nombre de cycles d’écriture par bloc et de « réorganiser » les blocs dynamiquement afin de répartir les opérations d’écritures entre les secteurs. C’est ce qu’on appelle le « wear leveling ». En gros, il s’agit d’arranger les données à écrire, de les aiguiller, afin de correctement les répartir au sein de la mémoire Flash dans le but de ne pas toujours écrire sur les mêmes blocs, ce qui entraînerait une mort prématurée de ces derniers.
Un bloc n’est pas immortel
La mémoire NAND Flash a aussi besoin d’une gestion des mauvais blocs (bad block management). Le but est de repérer les blocs défectueux, de les « cartographier » et de les éviter pour les futurs cycles d’écriture. Il est évident que plus il y a de blocs défectueux, plus la capacité de stockage du produit diminue avec le temps. Il est à noter que la majorité des produits neufs comportent déjà des blocs défectueux à la sortie d’usine, ce qui permet au fabricant d’avoir de meilleurs yields (meilleur rendement de production) que s’il devait sortir des produits tous dépourvus de blocs défectueux. Cela permet de faire baisser les prix mais en contrepartie, le produit ne fait pas toujours la capacité théorique qu’il devrait offrir.
Gestion des erreurs
Le Raw Bit Errors Rate (RBER) est un autre souci à gérer par de la mémoire NAND Flash, mais pas exclusivement par elle. A cause de diverses et nombreuses raisons, il arrive que des bits ou des parties de bits soient dans le mauvais état de données. Ces erreurs arrivent au cours du temps, au fur et à mesure de l’utilisation de la mémoire Flash. Lors des cycles d’écriture par exemple, il peut arriver que certains bits soient « programmés » alors qu’ils ne le devraient pas. L’effet du temps joue aussi son rôle, c’est l’effet de la rétention d’information qui n’est pas éternelle dans le cas de la mémoire Flash. Les lectures répétées au niveau des cellules peuvent aussi causer des erreurs, c’est ce que l’on nome le « read disturb ». Ces effets augmentent plus on procède à des cycles de programmation/écritures. Pour résumer, plusieurs mécanismes sont la cause des erreurs de bits avec chacun leur dépendance selon les cycles, le temps, la température, etc.
Rétention de données limitée
Nous avons vu au début de ces explications que la Floating Gate est entourée d’oxyde afin de l’isoler et dès lors de préserver les électrons que l’on y stocke et qui représentent les données. Cet oxyde est également présent aux niveaux des tunnels d’injection et de sortie des électrons (données). Le problème, c’est qu’au fil du temps, cet oxyde se dégrade notamment au niveau des tunnels d’injection. Cette dégradation est bien évidemment fonction du nombre de cycles d’écriture. La conséquence de tout cela est que les charges électriques stockées dans la Floating Gate peuvent s’échapper et dès lors engendrer des pertes de données. En gros, si vous utilisez un SSD aujourd’hui et que vous n’y toucher plus pendant 10 ans, il se peut que dans 10 ans, une partie des données soit perdue. Cette problématique ne touche pas en théorie les disques durs qui conservent indéfiniment les données « gravées » sur leurs plateaux. Vous aurez donc compris que la rétention n’est pas la durée de vie estimée du SSD mais le temps qui peut s’écouler entre des cycles d’écritures sans constater de pertes de données. Dès qu’un nouveau cycle d’écriture survient, la valeur « rétention » repart à zéro.
Illustration d'un "detrap", les électrons s'échappent de la Floating Gate
Il est bien évidemment nécessaire de calculer cette rétention à des fins d’estimation de la fiabilité des SSD en termes de conservation des données. La rétention moyenne se calcule en divisant la durée de vie du produit par le nombre de cycles d’écriture. Plus le nombre de cycles est élevé, plus la rétention est faible et inversément. Avec 1 seul cycle d’écriture, la rétention peut être de 10 ans par exemple. Mais si les cycles d’écriture sont très très nombreux, cette rétention peut tomber à 1 année. Nous insistons sur le fait que la rétention n’est pas une durée de vie du SSD mais bien la durée qu’une cellule peut conserver des données sans les perdre. Ceci implique donc qu’il ne faut pas se limiter à envisager la durée de vie du produit en tant que tel mais aussi ce qui influence l’arrivée plus ou moins rapide de cette fin de vie.
|
Considérations sur la fiabilité des SSD (1/3) | Considérations sur la fiabilité des SSD (3/3) |
|
Flux RSS
Pour participer à la discussion, vous devez vous identifier ou vous inscrire si n'avez pas encore de compte sur l'un de nos sites.