2.4 SSD之磨损均衡(WL

磨损均衡(WL"/>

2.4 SSD之磨损均衡(WL

NAND寿命受限于擦除次数，对相同的block进行频繁改写和擦除很容易就造成永久性伤害，使SSD寿命下降或性能降低，因此引入WL尽量平均地擦除和写入所有block，以延长SSD寿命。当然太过激进的WL算法也会导致SSD寿命的快速下降。

“SSD data path”这篇文章最后介绍了 page loyout，有记录block id和erase count。另外fw里还有维护一个表ECT(erase count table)，每个block的擦除次数都会记录在这个表里。ECT存放在NAND中，SSD上电时在SRAM中维护并定时更新进NAND中。企业级SSD有超级电容或钽电容做掉电保护，这个会另外写文章讲掉电保护。

WL分为动态和静态。

动态WL：是在缓存处理数据，就是说有Write操作时，从空闲block链表里拿ECT最小的block写入，这个block从空闲链表加入到数据块链表，并建立地址映射关系。

从用户层来看，假如每次都是对同一个逻辑地址重复写数据，fw里是会把真实数据存放的物理地址重新建立映射关系。

静态WL：动态WL无法对cold数据进行处理，冷数据就是在NAND中很长时间没有读写操作的数据。

一个触发机制是检测闲置数据超过设定的阈值，然后找出数据块链表中ECT最大和最小的block。

Hot-Cold Swapping：结合GC的CAT算法，每个block记录擦除次数，fw定期检查，如果有2个block擦除次数的差值大于设置的阈值，就会交换。

NAND中也有很多坏块，包括出厂时的硬坏块，还有使用过程中产生的软坏块，在状态寄存器标示后倒出数据，并加入到坏块表里，这些会另外文章里介绍。

Block耐磨度实际上并不是完全一致的，有的TLC block能达到1万次的寿命，有的可能几百次，也有的出厂时就有坏块，单纯的靠擦除次数是不能统计block寿命的。还要看block擦除时耗费的时间，时间越短越健康。还可以通过破坏性PE测试，记录原始误码率/不可纠正误码率/操作时间，建立数学模型。

对每个block和page耐磨度进行评估，耐磨好的多擦除。如果不可纠正误码率(UBER，UncorrectableBit Error Rate)达到阈值，TLC可以转SLC。