解锁芯盛智能PCIe SSD—DP2100产品技术关键词-电子发烧友网

工业领域与行业领域对设备的要求较高，相关产品需要经过高低温、湿热、盐雾、振动、冲击等标准评估，同时还要求在恶劣环境下长时间稳定工作。因此，产品稳定性及产品可靠性成为工业与行业领域用户考虑的关键。对工业存储设备而言，除了采用传统技术保证稳定性，也会使用成熟技术持续创新，进而提升产品可靠性。芯盛智能推出的工业PCIe SSD——DP2100产品系列，使用独创的智能块管理技术及SRAMECC技术，有效保障数据信息的安全、稳定、高效存储，更好的服务工业领域客户。

智能块管理技术

固态硬盘由控制器芯片、闪存颗粒、固件及电子元器件组成，因此，制程的演进会带来一系列质量与可靠性方面的影响，包括读干扰能力和数据保持能力变差、多层间指标差异变大、ECC要求变高、及量产产品批次质量波动、技术规格裕量缩小等问题。基于此，芯盛智能在NANDXtra技术基础上，进一步推出了智能块管理技术(Intelligent Block Management Technology，IBMT)，优化阈值电压，减少闪存单元的重读次数，延长闪存颗粒的使用寿命，从而有效提升产品的稳定性与可靠性，保障用户数据信息处于安全状态。

闪存技术从SLC向MLC/TLC/QLC/PLC发展过程中，读参考电压的挡位也变得愈加密集。闪存单元在磨损、高温、低温等场景下，其浮栅电压会发生一定的漂移(Shift)，导致读操作发生错误；调整参考电压并重新读取(Read Retry)可以正确读出数据，但是会增加完成读操作时间，严重情况下，用户甚至可以明显感知到读性能降低。随着多比特存储、器件尺寸缩小等闪存工艺制程的持续演进，此问题越来越突出，同时对寿命和可靠性等方面带来不良影响。

一般的处理方式有，配置合理的读阈值电压序列，即Read Retry Table，及参考浮栅电压漂移规律，预先修改编程充电电压来提前补偿漂移。前者会导致产品生命周期的后半段读性能降低，后者会导致产品生命周期的前半段性能不够高。

为解决上述问题，芯盛智能研发了智能块管理技术(IBMT)，在使用传统Read Retry Table基础上，IBMT技术可以持续记录和刷新最优阈值电压，在整个产品生命周期内减少对闪存单元的重读次数，从而提升性能并增强产品可靠性。

相关实验室数据表明，对比传统技术，IBMT技术在产品生命周期的后半段能够最大限度的发挥优势。除了提升性能，IBMT技术还可以明显减少新增坏块(UNC)，延长颗粒使用寿命，拓宽闪存产品使用温度范围。因此，搭载IBMT技术的DP2100产品系列，使用寿命较同类产品明显延长，产品可靠性也得到显著提升。

SRAM ECC技术

工业设备长时间运行过程中，会受到多种外部因素的干扰，存储设备SRAM的单比特翻转就是其中之一。影响SRAM比特翻转的最大因素是中子辐射，包括宇宙射线和高能粒子干扰。中子在入射时会引起SRAM晶体管漏极产生额外瞬态脉冲电流，电流宽度一般在皮秒(ps)级别。随着粒子通量的增加和时间的积累，相邻晶体管通断状态改变的可能性也会逐步增加，从而引起SRAM存储单元非物理失效。

DP2100在SRAM上配置了ECC纠错电路，可以有效拦截SRAM发生比特翻转的问题。据相关研究数据，在非加速实时测量实验中，未发现SRAM单字内同时出现2比特翻转的情况，可以认为概率几乎为0。DP2100产品系列具备单比特纠正、多比特上报的SRAM ECC能力，可以确保长时间工作数据信息存储不出错。

根据JESD89A中SRAM评估标准，芯盛智能使用地面散列中子源对DP2100的可靠性进行了评估测试。测试使用中子通量为106 cm-2•s-1的散列粒子束对DP2100进行反复多次照射测试，并在测试过程中对DP2100进行读写和校验数据测试。测试结果表明，DP2100可以有效保护用户数据，确保读写数据一致性。根据不同海拔地区的中子通量数据进行换算，DP2100在低海拔地区连续工作超过480年也不会出现比特翻转引起的问题。