Flash Memory Flash Translation Layer (FTL)

Wei zen Liu
Sep 7, 2018 · 3 min read

Write-once

  • Out-of-place 由allocator mapping table紀錄更新位置

Bulk erasing

  • Garbage collection 蒐集還要的資料

Limited erase count

  • 避免記憶體同一個cell一直寫入抹除導致絕緣體太薄並導致損壞(P/E cycle)
  • 當block損壞部會擴散,但page會

Address Mapping 分Page/Block/Mapping

Page level:

  • 方便快速
  • 直接指定位置
  • 所需mapping table大

Block level:

  • 需要找page
  • 麻煩
  • mapping table小
  • MLC不適合
  • 更新會找另一個block

Hybrid:

  • Data blocks
    Block-level
    一人可能有很多位置
  • Log blocks
    Page-level
    讀取效率差,需要歷遍

Garbage Collection:
避免wear overhead,加上由於需要bulk erasing
會將要被清除的bulk上還需要的資料搬到新的bulk,並重新釋放原先的bulk

做法:

Random:

  • 適合沒有locality
  • wear leveling
  • 用戶資料庫
  • 更新頻率差不多的

FIFO:

  • 監控系統
  • Static
  • 成本大
  • 資料穩定不適合 => wore out

Greedy

Cost-age-time (CAT)

  • 由公式計算出最小的block做GC
  • Low erase count -> wear leveling 的效果

Fast and endurant garbage collection collection (FeGC)

Wear leveling:
分Dynamic Wear Leveling (DWL)、Static Wear Leveling (SWL)

SWL

  • 有搬動資料過程
  • 由於Read>>Write,多為考慮寫入冷資料並搬動冷資料。但若讀取較常發生,可能可做優化
  • Github 常讀少寫

SWL-Rejuvenator:

  • Hybird作法
  • (寫)熱資料做page-level
  • (寫)冷資料做block-level
  • 定義一個時間常數ττ
  • 將整個cell往下平移,避免cell wore out

SWL-Observational wear leveling(OWL)

  • hybrid
  • 新寫入為熱資料
  • 由table紀錄熱資料,其他放冷資料
  • 排列最高的hot data -> erase 最多
  • 僅用min heap空間
  • 可以不須如此大費周章

SWL-Progressive

  • 資料存取到cell快到P/E cycle再考慮
  • 初期較不管
  • 設定progressive threshold
  • 該threshold會隨時間(生命)變動
  • 越老越先啟用WL
  • 強制平均使用次數

SWL-New Efficient Reliability aware (ERA)

  • 隨時間bit area改變
  • 考慮每個block bit error rate不同
  • 以bit error rate做考量
  • block以強度排列,很強很少佔少數

北科理組文青蘿莉控’s 筆記空間

Data Engineering and Storage Lab, NTUT EE && QA, BOSCH

Wei zen Liu

Written by

Front-end developer / Mobile application developer, Study in NTUT. Skills: Html / SCSS / Javascript(es6) / gulp.js / Vue.js / Git / bash / linux / C / C++ /

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