Az Apacer új technológiákat hoz az SSD-hez

Adatintegritás

Data Raid

A DataRAID egy firmware algoritmus, amely paritás létrehozásával biztosítja az adatok integritását a Flash memóriában létező adatok teljességének és pontosságának ellenőrzésére, kifejezetten a 3D NAND Flash számára. Ha a firmware nem tudja kijavítani az adatokat az ECC (Error Correction Code) használatával, a RAID algoritmus paritást alkalmaz, és kijavítja a sérült adatokat.

Teljes körű adatvédelem

Ez egy olyan szolgáltatás, amely kiterjeszti a hibaellenőrzést, hogy lefedje a teljes utat a számítógéptől a flash memória chipekig és vissza.

Írási művelet

● Amint az adatok átjutnak a számítógépről az SSD gyorsítótárra, a firmware kiszámítja a CRC paritást, és csatolja az adatokhoz.
● Amikor az adatok a CRC paritással áthelyezésre kerülnek gyorsítótárból a szektor pufferbe, a CRC paritás ellenőrzése következik.
● A firmware ezután kiszámítja az adatok BCH (LDPC) ECC kódjait, és ezeket az adatokkal és CRC-paritásukkal együtt a flash memóriába írja.

Olvasási művelet

A NAND Flash adatainak olvasásakor a folyamat fordított sorrendben zajlik:
● A firmware beolvassa az adatokat a csatolt BCH (LDPC) hibajavító kódokkal, ellenőrzi az adatokat és szükség esetén javítja a hibákat,
● A firmware ezután az adatokat áthelyezi az SSD gyorsítótárba, kiszámítja a CRC paritást, és összehasonlítja az adatokkal tárolt paritással

Smart Read Refresh

Minden egyes leolvasásnál a vezérlő kétlépcsős ellenőrzést hajt végre a célblokkon. Először ellenőrzi, hogy frissíteni kell-e a blokkot (need to refresh). Ha igen, akkor a blokk még az olvasás előtt frissítésre kerül, ami azt jelenti, hogy a blokk összes beprogramozott oldala másolásra kerül más blokkok szabad oldalaira, és a blokk törlődik. Ha nem, akkor a vezérlő ellenőrzi az aktuális hibabitek számát. Ha a hibák száma eléri vagy meghaladja a küszöbértéket, akkor a blokkot „need to refresh” állapotúvá jelöli, azaz a következő olvasási művelet során frissül. A küszöböt természetesen olyan értékre állítják, amelynél az ECC algoritmus még képes kijavítani a hibákat.

Élettartam

CoreAnalyzer2

Az első lépés az adott alkalmazás számára ideális SSD, valamint a legmegfelelőbb firmware kiválasztása. Ez az Apacer CoreAnalyzer2 szoftverével érhető el. Firmware szinten működik és figyeli a hőmérsékletet, a SATA parancsokat, a véletlenszerű vagy szekvenciális olvasási/írási viselkedést, függetlenül attól, hogy a partíció igazodik-e a fizikai 4KB-szektorokhoz (4K alignment), és hogy az adatokat mindig 4KB-os többszöröseként olvassa/írja-e, valamit az adatok programozási/törlési ciklusát, az áramkimaradások számát, a tétlen időt és a meghajtó hozzáférésének gyakoriságát.

Az ügyfél használhatja a Coreanalyzer2 szoftvert a munkaterhelés szimulációja során vagy terepi tesztek során, ha a szimuláció nem lehetséges. A tesztelést követően az ügyfél letöltheti a naplófájlt, és elküldi az Apacernek elemzésre. Az Apacer elemzi, hogy megfelel-e az SSD az adott alkalmazáshoz, esetleg javasol egy vagy több SSD-t, amelyek megfelelőbbek, a lehetséges firmware-módosításokkal együtt, amelyek szintén hasznosak lehetnek.

Oldalleképezés

Bár ez a technológia nem vadonatúj, érdemes megjegyezni, hogy az összes új Apacer SSD eszköz a hibrid blokkleképezés helyett az oldalleképezést használja.

Az oldalleképezésnél a leképezési táblázat bejegyzés LPN-ből (logikai oldalszám) és PPN-ből (fizikai oldalszám) áll. Amikor logikai oldalra való írás iránti kérelem érkezik, a leképezési táblázat megkeresi a fizikai oldalt. Ha már tartalmaz adatokat, az oldal érvénytelen, és a szükséges adatok a rendelkezésre álló szabad oldalra íródnak. Írás után frissül a leképezési táblázat a RAM-ban és a NAND-ban.

Az oldalleképezés előnye, hogy bármely tetszőleges szabad Flash-oldalra írhatja az adatokat, ami növeli a tárolás kezelésének rugalmasságát. A véletlenszerű íráshoz nem szükséges több oldal-másolat és blokk-törlés. Az oldalleképezés jobb teljesítményt nyújt, ha elegendő szabad oldal áll rendelkezésre. Ezért az érvénytelen "hulladék" oldalakat helyre kell állítani, hogy hely szabaduljon fel az új adatok számára. Ezért a firmware hatékony " hulladékgyűjtési " (garbage collection) technikát alkalmaz.

Az oldalleképezéshez nagy mennyiségű RAM és Flash memória szükséges a leképezési táblázathoz. A közelmúltban ez különösen az árérzékeny beágyazott rendszerek esetében okozott gondot. Jelenleg a RAM és a Flash költsége olyan mértékben csökkent, hogy néhány microSD memóriakártyánál is használják az oldalleképezést.

Over-provisioning

Az íráserősítés csökkentése, valamint a tartósság és a teljesítmény növelése érdekében az egyes Apacer SSD-k „over-provisioning” technológiát is támogatnak. Ezzel a technológiával a lemezterület legalább 7% -a firmware „szemétgyűjtés” végzéséhez van fenntartva, valamint a Flash memóriacellák egyenletes kopását (wear-levelling) és az új hibás blokkok cseréjét segíti elő. A fenntartott terület nem érhető el a felhasználók számára, csak a firmware számára.

Biztonság

TCG Opal 2.0

A Trusted Computing Group (TCG) által kifejlesztett Opal Storage Specification egy biztonsági specifikáció, amely hardver alapú titkosítást alkalmaz a tárolóeszközökre. Más szavakkal, ez az önkódoló meghajtók (SED) specifikációja, így a meghajtón lévő összes adat mindig titkosítva van, harmadik fél titkosítási megoldásainak használata nélkül.

A TCG Adattárolási Munkacsoport tárolóeszközök biztonsági menedzsmentjeként létrehozta az Opal Security Subsystem Class (SSC) osztályt, más néven "Opal SSC" vagy "Opal". Az osztály meghatározza a tárolóeszközök fájlkezelésének specifikációit, és osztályszintű engedélyeket határoz meg a fájlok tárolására/ visszakeresésére, ezáltal védi a felhasználói adatokat. Az Opal SSC előírásainak megfelelő eszközöket néha TCG Opal eszközöknek is nevezik.

Az AES 256 bites titkosítása népszerű módja a meghajtók biztonságának, mivel rendkívül ellenálló az erőszakos támadásokkal szemben. A titkosítás az SSD-ben történik, erre a feladatra tervezett speciális hardver használatával, amely gyorsabb lehet, mint a szoftvermegoldások.

AES 256, Azonnali kulcscsere

A HW titkosítást támogató SSD-k a biztonságos törlésének egy másik módját is kínálják, az azonnali kulcscserét. Az „Azonnali kulcscsere” parancs kiadásakor egy új kulcs jön létre, amely kevesebb, mint egy másodperc alatt helyettesíti az eredeti kulcsot a Flash-ben. Mivel az új kulcs nem egyezik meg a régi kulccsal, amikor a számítógép megkísérel elérni az adatokat, az AES kulcs hitelesítési hibája miatt azok nem lesznek elérhetők. Az adatok nem törlődtek a szokásos értelemben (0-ra vagy 1-re átírva), ám nem olvashatók, és ezért védettek.

A környezeti hatásokkal szembeni ellenállás