第2版闪存技术、产品和原理全面解析 _服务器

读者们好，电子书<闪存技术、产品和发展趋势全面解析(第二版)>现在已经完成更新了，相比上一版，除了调整小字体使内容紧凑外，重点还补充第四章和增加第九章（大概增加35页内容）。由于篇幅很长，下面仅仅列出更新内容涉及的目录介绍：

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今天，重点聊聊闪存可靠性等问题。闪存技术对大家来说，已经不是什么新鲜技术。但对可靠性、擦写次数和故障率等问题充满担忧。所以，笔者觉得非常有必要通过以下几点，谈谈闪存这方面的问题，缓解大家的疑虑和担忧。
闪存介质为什么会有擦写寿命的限制？
闪存介质中，保存数据的基本单元被称为Cell 。每个Cell通过注入、释放电子来记录不同的数据。电子在Cell中进出，会对Cell产生磨损；随着磨损程度的增加， Cell中的电子出现逃逸的概率会不断增加，进而导致Cell所保存的数据出现跳变。(举个例子，某个Cell最开始保存的二进制数据是10 ，一段时间后再读取该Cell ，二进制数据可能就变成了11) 。
因为闪存中保存的数据有一定的概率出现跳变，因此需要配合ECC算法(Error-Correcting Code)来使用。
写入数据时， ECC引擎基于原始数据计算出冗余数据，并将原始数据和冗余数据同时保存。
读取数据时，原始数据和冗余数据一并被读出，并通过ECC引擎检查错误并纠正错误，最终得到正确的原始数据。

闪存所保存的数据出现跳变的数量，随着擦写次数的增加而增加。当擦写次数达到一定的阈值后，闪存中保存的数据出现跳变的数量会增大到ECC引擎无法纠正的程度，进而导致数据无法被读出。这个阈值就是闪存的最大擦写次数。

LDPC算法为什么可以提升闪存的擦写寿命？
闪存所保存的数据，在保存一段时间后，会出现跳变；且出现跳变的数量，随着擦写次数的增加而增加。因此， SSD内部需要有ECC引擎进行数据检错和纠错。
在SSD领域，当前标准的ECC算法是BCH算法(该算法以三位作者的名字首字母命名) ，可以满足绝大多数SSD的纠错需求。闪存介质所宣称的最大擦写次数，就是基于BCH算法来给出的。
但随着TLC介质和3D NAND的普遍应用，同样的数据块，其寿命末期的出错率将会大大增加， BCH编码的纠错能力显得非常无力，这也使得LDPC纠错算法在SSD领域有了用武之地。