平衡页面耐久度变化层间延长3D NAND闪存存储存寿命
Jialin Wang1, Yi Fan2, Yajuan Du2
1College of Electrical Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China.
Micromachines
|January 8, 2025
概括
在3D NAND闪存层的耐久性变化显著影响设备寿命. 一个新的层意识写入策略 (LA-Write) 通过智能跳过在较弱的底层写入来缓解这一问题,从而延长SSD的寿命.
科学领域:
- 固态物理 固态物理
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算机工程 计算机工程
背景情况:
- 3D NAND闪存使用垂直堆叠来增加容量.
- 工艺变化导致堆叠层之间的耐力差异显著.
- 层耐久性变化不足利用页面,并减少了整体闪存存储存寿命.
研究的目的:
- 在3D NAND闪存中调查不同层的耐力变化特征.
- 确定负责寿命限制的主要层.
- 提出和评估一个新的写作策略,以解决耐力变化.
主要方法:
- 根据耐久性对堆叠层进行分类,分为顶部,中间和底部.
- 开发了一种层意识的写入策略 (LA-Write),其中包含一个写入跳过单元.
- 实现了层意识表来管理每个层的写入跳过概率.
- 模拟LA-Write性能使用 DiskSim,一个流行的SSD模拟器.
主要成果:
- 与顶部和中间层相比,底层页面的耐久性明显较弱.
- 在较弱的底层上,LA-Write优先进行写跳转操作.
- 实验结果表明,使用LA-Write的SSD寿命大幅增加.
结论:
- 层之间的耐用性变化,特别是底层耐用性较弱,是限制3D NAND闪存寿命的关键因素.
- 拟议的LA-Write策略通过智能地管理写作操作,有效地减轻耐力变化.
- LA-Write提供了一个有前途的解决方案,可以提高基于3D NAND的SSD的寿命和可靠性.
