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SSD固態(tài)硬盤的磨損均衡機(jī)制（Wear Leveling ）是怎么工作的？

返回列表 來源：發(fā)布日期： 2020.08.30

Agrade睿達(dá)工業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤Wear leveling磨損平衡機(jī)制

閃存壽命是以P/E次數(shù)來計(jì)算的，而WL就是確保閃存內(nèi)每個(gè)塊被寫入的次數(shù)相等的一種機(jī)制。若沒有這個(gè)機(jī)制，SSD內(nèi)的閃存顆粒就無法在同一時(shí)間內(nèi)掛掉，那對(duì)用戶來說就是災(zāi)難。

會(huì)出現(xiàn)這種情況的原因在于，用戶在LBA空間里的數(shù)據(jù)更新速度是不同的，有部分是經(jīng)常需要更新，而有些卻長(zhǎng)期不需要變更，因此若沒有WL，很顯然那些經(jīng)常被更新的數(shù)據(jù)所在的閃存壽命會(huì)首先被消耗完畢，而不怎么需要變更的數(shù)據(jù)所在的閃存損耗就要小得多。

為了避免出現(xiàn)這種狀況，便需要WL這個(gè)機(jī)制來保持SSD內(nèi)的每個(gè)閃存顆粒的磨損程度在相對(duì)一致的狀態(tài)且最后同時(shí)報(bào)廢，但由于顆粒本身也有其個(gè)體差異，因此這里說的也只是最理想的狀態(tài)。

WL技術(shù)依賴于LBA和PBA的轉(zhuǎn)換：也就是說，每次主機(jī)上應(yīng)用程序請(qǐng)求相同的邏輯頁地址時(shí)，閃存控制器動(dòng)態(tài)的映射邏輯頁地址到另一個(gè)不同的物理頁地址，并把這個(gè)映射的指向存放在一個(gè)特定的“映射表”里。而之前過期的物理頁地址就被標(biāo)記為“無效”并等待隨后的擦除操作。這樣一來，所有的物理塊就能被控制在一個(gè)相同磨損范圍，并同時(shí)“老化”。

WL算法有動(dòng)態(tài)及靜態(tài)兩種，簡(jiǎn)單來說動(dòng)態(tài)WL是每次都挑最年輕的閃存塊使用，老閃存塊盡量不用。靜態(tài)WL就是把長(zhǎng)期沒有修改的老數(shù)據(jù)從年輕的閃存塊里搬出來，重新找個(gè)最老的閃存塊存放，這樣年輕的閃存塊就能再次被經(jīng)常使用，概念很簡(jiǎn)單，只是這么一句話，但實(shí)現(xiàn)起來卻非常的復(fù)雜，特別是靜態(tài)WL，而且也只有靜態(tài)WL才算是真正的全盤WL。