A Flash Memory Summit alkalmával - aminek a Kalifornia államban található Santa Clara adott otthont - kiderült, mit tartogatnak az LSI SandForce illetékesei a következő generációs SSD vezérlőikhez.

A SHIELD névre keresztelt, modern technológiákból álló csomag több hasznos eljárást is egyesít annak érdekében, hogy az egyre fejlettebb gyártástechnológiával készülő NAND Flash memóriachipek élettartamát minél inkább ki lehessen tolni. A vállalatok komoly küzdelmet vívnak azért, hogy a NAND Flash memóriachipeket minél fejlettebb gyártástechnológiával készíthessék, így ugyanis csökkenthető az 1 GB-ra jutó előállítási költség, viszont negatívumként a NAND Flash memóriachipek hibarátája is növekszik, amivel mindenképpen kezdeni kell valamit. Annak érdekében, hogy hathatós legyen a hibaráta elleni küzdelem, az LSI SandForce következő generációs SSD vezérlőiben bemutatkozik a SHIELD, ami többszintű hibajavítással próbálja minél inkább meghosszabbítani a NAND Flash cellák élettartamát.

Hibajavítás okosan

A hibajavítás első szintjén egy "durva" alacsony-sűrűségű paritásellenőrzés megy végbe, amit minden olvasási lekérdezésnél elvégez a rendszer. Ez a HLDCP réteg nincs hatással a rendszer teljesítményére, viszont igazság szerint tökéletesnek sem nevezhető, már ami a hatékonyságát illeti. Annak érdekében, hogy azok a hibák is kijavításra kerüljenek, amelyek első körben átcsusszannak az ellenőrzésen, a HLDPC mögött ötszintű "finom" LDPC réteg is megbújik. Ezek a plusz rétegek fejlett zajkezelő és jelfeldolgozó technikákat alkalmaznak, amelyek a NAND Flash memóriachipek analóg karakterisztikájának szem előtt tartása mellett készültek. Persze tény az is, hogy minden egyes szint növeli a késleltetés értékét - de valamit valamiért.

A SHIELD utolsó védvonala a RAISE, a RAID-szerű redundancia séma, amit a jelenleg forgalomban lévő SandForce vezérlők is használnak. A RAISE használata mellett elvégzett hibajavítások nagyjából 10 ezredmásodperccel növelik a késleltetést, úgyhogy ezt a sémát csak takarékosan alkalmazza a rendszer. Annak érdekében, hogy az optimális teljesítmény garantálható legyen, a SHIELD csak akkor végzi el a komolyabb szintű hibajavító műveleteket, ha azokra feltétlenül szükség van. Az intelligensen működő döntéshozó algoritmus működéséhez persze szükség van némi extra számítási teljesítményre is, de ennek részleteire sajnos nem tértek ki az LSI SandForce illetékesei. Az azért kiderült, hogy az új SSD vezérlő esetében párhuzamos LDPC motorok dolgoznak, amelyek specializált hardvert használnak.

A SHIELD esetében érdekesség, hogy a rendszer szabályozni tudja, hogy egy-egy Flash laphoz pontosan hány bitnyi ECC adat tartozzon. Az adaptív kódrátával dolgozó rendszer a NAND Flash cellák öregedésével fokozatosan növeli a rendelkezésre álló ECC bitek számát, ekkor ugyanis a hibaráta megemelkedik. Amíg a NAND Flash memóriachipek kiváló kondícióban vannak, az extra biteket az Overprovisioning terület növelésére használja a rendszer, ami segít a teljesítmény hatékony növelésében. A NAND Flash chipek öregedése esetén az ECC bitek számának növelésével a SHIELD eléri, hogy az adott adattároló a lehető legtovább maradjon használható.

További érdekesség, hogy a SHIELD a korábbi adatkiolvasások eredményeit is nyomon követi. Ezek az adatok arra használhatóak, hogy a jövőben felbukkanó hibák javítása gyorsabban, hatékonyabban történjen - ez egy nagyon okos megoldás. Az eljárás egyébként úgy hangzik, mint ha a rendszer egyfajta gyorsítótár-alapú technológiát alkalmazna, igaz, ezzel kapcsolatban többet nem árultak el a vállalat illetékesei.

Az viszont már biztos, hogy az új SSD vezérlővel kapcsolatos tovább részletekről az idei év negyedik negyedéve előtt már nem beszélnek többet az LSI SandForce szakemberei. A vállalat megrendelői egyébként az idei év harmadik negyedévétől kezdve érhetik el az új technológiákkal megtámogatott, következő generációs LSI SandForce SSD vezérlőket, így a termékek köré épülő SSD meghajtók akár már az idei év negyedik negyedévében bemutatkozhatnak.

A SHIELD a jelek szerint nem szivárog majd le a korábbi SSD vezérlőket használó termékekbe, viszont ezek a chipek kompatibilisek egy másik újítással, ami DuraWrite Virtual Capacity névre hallgat. A SandForce DuraWrite technológiájának lényege, hogy a NAND Flash cellákba történő írás előtt tömöríti a különböző adatokat, így azok kevesebb helyet foglalnak. A megspórolt hely normál esetben a sebességnöveléshez fenntartott Overprovisioning területet növeli. A DVC esetében ez megváltozik: a szóban forgó megspórolt tárterület itt már plusz tárhelyként jelentkezik, amit a felhasználó el is érhet. Ezzel a megoldással az adott SSD meghajtón a névleges adattároló kapacitásnál több adat is elfér.

DVC - Hasznos technológia, némi buktatóval

A DVC eljárást ugyan a firmware kezeli, ám a jelek szerint mégsincs arra mód, hogy ezt a technológiát régebbi SSD vezérlővel ellátott termékek is megkaphassák. Az eljárással - ami egyébként jól hangzik - persze némi baj is van, ugyanis az operációs rendszerek oldaláról nem igazán van hozzá megfelelő támogatás. A Windows operációs rendszerek nem támogatják a dinamikus adattároló kapacitású meghajtók alkalmazását, így a DVC technológia a felszabadított tárterülettel nem tudja megnövelni az adott SSD meghajtó adattároló kapacitását, hiszen ebben az OS nem partner - legalábbis a Windows biztosan nem.

Van azért kivétel is, ugyanis az LSI SandForce szakemberei szerint Linux alatt gyorsan ki lehet aknázni a DVC-ben rejlő lehetőségeket. A vállalat emellett az üzleti felhasználókat megcélzó Nytro gyorsítótár-meghajtók esetében is be szeretné vetni a DVC technológiát a nem is oly távoli jövőben. Utóbbiak az operációs rendszerrel nem osztják meg, pontosan mekkora adattároló kapacitással rendelkeznek, így itt kompatibilitásbeli problémáktól nem igazán kell majd tartani.