我們都去過(guò)那里。您正在向您的朋友或家人解釋您作為嵌入式設(shè)計(jì)師的工作，他們的目光開始盯著事情開始變得技術(shù)化的那一刻。以 NAND 閃存為例。大多數(shù)人認(rèn)為這是理所當(dāng)然的，很少考慮這種存儲(chǔ)技術(shù)的工作原理，并且可以在日常計(jì)算設(shè)備中找到。

現(xiàn)在是時(shí)候幫助大家欣賞閃存和控制器了。以下是以每個(gè)人都能理解的方式解釋它的方法：

把閃存想象成一個(gè)空倉(cāng)庫(kù)。..

想象一下，一個(gè)倉(cāng)庫(kù)里一排排空貨架。一個(gè)好的倉(cāng)庫(kù)經(jīng)理將確保這些貨架得到充分利用，有效地堆疊單位的調(diào)色板，始終利用可用空間。

閃存就像這個(gè)倉(cāng)庫(kù)，它需要一個(gè)閃存控制器來(lái)充當(dāng)它的倉(cāng)庫(kù)經(jīng)理，確定何時(shí)何地可以有效地存儲(chǔ)信息位。

不同的單元，不同的存儲(chǔ)需求

每個(gè)倉(cāng)庫(kù)都存儲(chǔ)著不同的東西。它們存儲(chǔ)的調(diào)色板包含所有形狀和大小的單元，具有不同的存儲(chǔ)要求。例如，它們可能需要在特定溫度下儲(chǔ)存?；蛘撸捎谑褂媚Ｊ礁?，某些調(diào)色板不應(yīng)放置在相鄰調(diào)色板旁邊。同樣，需要倉(cāng)庫(kù)經(jīng)理來(lái)監(jiān)督這些不同的存儲(chǔ)條件。

在閃存上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)也是如此。如果重復(fù)訪問(wèn)一頁(yè)數(shù)據(jù)，則會(huì)影響相鄰頁(yè)，從而危及整個(gè)閃存。閃存控制器必須考慮塊和頁(yè)面的平衡、使用和磨損，就像倉(cāng)庫(kù)經(jīng)理必須考慮和管理倉(cāng)庫(kù)中調(diào)色板和單元的位置一樣。

保持安全高效的存儲(chǔ)

想象一下，一個(gè)調(diào)色板在架子上停留了很長(zhǎng)時(shí)間，積累了灰塵和鐵銹?；蛘?，也許一個(gè)調(diào)色板比其他調(diào)色板更頻繁地使用，因磨損而變得苦惱。此外，支持這種調(diào)色板的貨架也開始惡化，遭受相同的使用模式，并變得具有潛在的危險(xiǎn)性。為了保持該倉(cāng)庫(kù)的安全高效存儲(chǔ)，需要移動(dòng)或更換這些調(diào)色板，以便修復(fù)貨架并防止進(jìn)一步磨損。

閃存控制器將對(duì)閃存上的數(shù)據(jù)執(zhí)行相同的操作，利用磨損均衡 （WL）、垃圾回收 （GC）、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)刷新 （DDR） 和讀取干擾管理 （RDM） 等功能來(lái)維護(hù)閃存并確保數(shù)據(jù)得到有效存儲(chǔ)?？刂破髅芮嘘P(guān)注所有使用模式以及隨之而來(lái)的磨損，相應(yīng)地移動(dòng)數(shù)據(jù)以確保閃光燈隨著時(shí)間的推移均勻磨損。

倉(cāng)庫(kù)：大大小小，新舊

較小的倉(cāng)庫(kù)更基本，更簡(jiǎn)單。由于空間更小，它們提供的使用模式更少，因此需要更簡(jiǎn)單的管理。舊的閃存也是如此，通常只有1位的糾錯(cuò)要求。另一方面，現(xiàn)代NAND閃存，特別是3D-NAND，在結(jié)構(gòu)上要復(fù)雜得多，需要高端閃存控制器。這些復(fù)雜的架構(gòu)需要自檢、調(diào)整和校準(zhǔn)機(jī)制。

此外，我們獲取貨物的方式比以往任何時(shí)候都更加直接和細(xì)致。就在幾年前的倉(cāng)庫(kù)里，它的調(diào)色板可以簡(jiǎn)單地裝卸。但如今，我們希望訪問(wèn)調(diào)色板上的單個(gè)單元，而不會(huì)影響或干擾整個(gè)調(diào)色板。

現(xiàn)代閃存也是如此。閃存控制器需要知道每個(gè)位的存儲(chǔ)位置，并通過(guò)跟蹤其位置并識(shí)別存儲(chǔ)它的塊和頁(yè)面來(lái)做到這一點(diǎn)。此外，這些操作的速度和效率隨著每一代新一代閃存的增加而提高。操作會(huì)根據(jù)閃存體系結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)需求和物理環(huán)境不斷進(jìn)行微調(diào)。

閃存控制器：操作的大腦

就像倉(cāng)庫(kù)經(jīng)理知道每個(gè)單元的存儲(chǔ)位置和方式一樣，閃存控制器管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在閃存上的方式和位置，預(yù)測(cè)多種場(chǎng)景和要求，并始終保持高效。任何停機(jī)時(shí)間都可能影響整個(gè)供應(yīng)鏈，并對(duì)關(guān)鍵流程產(chǎn)生不利影響。

閃存控制器是基于 NAND 閃存的存儲(chǔ)系統(tǒng)的大腦。像所有的大腦一樣，它們是獨(dú)一無(wú)二的，有些大腦的智商比其他大腦高。復(fù)雜的閃存控制器，如超石控制器，可以處理一些最嚴(yán)格的應(yīng)用，有效地管理NAND閃存不斷增長(zhǎng)的復(fù)雜架構(gòu)。

審核編輯：郭婷