SSD Controller資料保護技術

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SSD 最重要的三個電子元件是負責存放資料的記憶體，和控制 SSD 的 Controller 以及緩存。

Controller 主要負責以下事情：

• 錯誤檢查和糾正(ECC)
• 磨損平衡(Wear leveling)
• 壞塊映射(Bad block mapping)
• Read disturb 管理(讀取某個塊的資料的時候會影響到相鄰塊的資料)
• 緩存控制
• 垃圾回收
• 加密

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預留空間[編輯]

SSD的預留空間（Over-provisioning，OP）可用作垃圾收回（Garbage collection）、ECC或其他資料保護技術。

預留空間可分成三層。第一層是容量的7.37%，128GB SSD實際上有128GB NAND Flash，廠商以十進制標示容量大小，以二進制計算兩者有7.37%差額。這層是不會標示的。所以標示為0% OP的SSD，實際上也有7% OP。

第二層是廠商決定的，通常是0%、7%、28%。所以，我們會看見128GB、120GB、100GB的SSD。它們都有128GB，只是被廠商保留起來作OP。企業版SSD注重穩定性及耐用性，所以會保留多達28%空間作OP。要注意，把一個120GB SSD連接到電腦只可看見112GB空間，是因為大部份作業系統（包括Windows及Android）以二進制計算空間大小120x10⁹=112x2³⁰，就如16GB SD卡插進手機或電腦只看見15GB一樣，與OP無關。

第三層是使用者自行劃分的，使用者在分割區時可自行預留空間作為OP，以滿足不同需要（穩定性／可用空間）。如果預留多達50%空間作OP，持續地寫入大量細小檔案的高負載情況下，寫入效能只有輕微下降。^[24]但一般情況下，沒有需要再保留更多空間作OP，因為家用電腦不會大量和持續地寫入資料。若以SSD建立RAID，應保留一定空間以彌補沒有TRIM的影響。

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全區磨損均衡[編輯]

全區磨損均衡用於防止不斷更新的數據停滯在被動態磨損均衡忽略的靜態區（數據不常更新），從而實現磨損均衡在所有區塊的均勻應用。靜態數據包括作業系統文件、查找表、運行文件等。全區磨損均衡將程序/擦除計數均勻分布在所有區塊上，用戶可設定執行全區磨損均衡的時間，即磨損均衡頻率。每擦除一個塊，快閃記憶體控制器便增加一個磨損均衡計數。如果計數器達到指定的磨損均衡頻率，控制器將開始檢查顯示的塊擦除計數是否小於平均擦除計數，以執行塊交換。如果小於平均擦除計數，說明該塊不經常使用，可與備用塊列表中的塊進行交換，因為備用塊的使用頻率更高。如果檢查的塊的擦除計數高於平均值，控制器將接著檢查下一個塊，直到找到另一個不經常使用的塊。這樣，所有區域內的每一個塊將擁有相同的擦除計數。