SSD 如何在接近使用寿命时发生故障？

Question

假设 MLC SSD 已经使用了很长时间，第一个单元已达到其最后一个擦除周期并拒绝擦除。

之后会发生什么？控制器是否将其检测为坏块并移动到下一个并尝试擦除它？驱动器的总容量是否会随着时间的推移而缓慢减少？

编辑

当然，我们可以忘记磨损均衡。是的，它延长了驱动器的使用寿命，但我不是在谈论那个。最终一个单元将达到它的最后一个擦除周期。

Answer 1

NAND 闪存芯片有一些内置机制来检测写入和擦除操作的失败，并在失败时向控制器发出警报。在这种情况下，控制器可以再试一次，或者将该块视为坏块并将其映射到其磨损均衡算法之外。NAND 设备中的每个页面在主数据区旁边还有一个备用区，用于元数据，例如 ECC 和其他形式的故障检测和容错。控制器可以使用备用区域决定自己的容错方案。 汉明码是一种常见的方案，但有几种方案，包括简单的奇偶校验位和里德-所罗门码. 如果读取操作不匹配，控制器也可以随心所欲。理想情况下，它还会将这些块映射到磨损均衡算法之外，并且您只会一点一点地失去容量，直到“太多”块失败，其中“太多”取决于控制器内的算法和硬件结构大小。许多首切控制器设计只是简单地向操作系统声明一个错误。

请注意，这不是 MLC 特定的问题；尽管 MLC 单元可能更容易出现读取错误，因为错误的余量必然较小，但 SLC 单元的故障机制大致相同，并且可以由控制器以相同的方式处理。

Answer 2

SSD 使用一种称为“磨损均衡”的技术，即驱动器保留有关扇区使用情况的统计数据，并且在某个时刻或当检测到问题时，它会将扇区移动到保留扇区，就像普通硬盘驱动器发生的情况一样。