工业存储技术浅析 | 佰维Wear Leveling有效延缓工业SSD性能衰退|nand|ssd|介质|佰维wearle|工业存储技术|工业级|闪存

由于工业应用环境的特殊性，如可能存在极端温度、高振动、长时间运行等，对存储设备的耐用性、稳定性和可靠性提出了高标准要求。因此，工业领域的客户在选择存储产品时面临更加复杂的考量因素。本文将深入探讨Wear Leveling技术，为工业领域用户提供选型指导。

闪存介质进阶之路

SLC、MLC、TLC、QLC作为当前市场中四种主流的NAND介质类型，耐久性、单元位数各有差异。其中耐久性是由闪存单元在开始磨损前可以完成的程序擦写（P/E）周期数量来决定的，P/E周期的标称数值越高，即其耐久性越高。

佰维工业级存储产品采用高等级工控品质的NAND闪存，提供SLC/MLC/TLC/QLC NAND全类型颗粒方案，满足不同工业应用对性能、容量、寿命的多元化需求；融合公司自主研发固件及优化的LDPC纠错算法，确保产品在严苛环境下的高效稳定运行。

Wear Leveling，延缓工业存储“衰老”

SSD寿命的局限性

尽管NAND闪存介质在性能和存储密度方面不断进阶，所有闪存芯片都面临着一个共同的"烦恼”：闪存单元的写入次数有限。就像是皮肤细胞的分裂次数有限，每个闪存单元都有其“生命额度”。一旦某个单元达到其最大写入次数，它即被标识为“损坏”，从而退出数据存储的行列。在NAND闪存读写数据时，并未采取均匀分布的策略，而是倾向于频繁地向某些特定的NAND闪存区域集中写入，从而透支闪存整体的性能与寿命。

如何破局？

佰维通过Wear Leveling技术智能分配数据写入的位置，均衡整个存储介质的擦写次数，以延长NAND闪存的使用寿命，保障工业应用中的数据安全与系统稳定性。

具体而言，Wear Leveling技术通过分区管理——“空闲block池”与“数据block池”，也可称之为“休息区”和“活跃区”，以实现存储单元的磨损平衡。当数据需要更新时，不是直接覆盖原数据块，而是从“休息区”挑选一块新的数据载体，将旧数据与新数据整合，赋予这位“新人”新的使命，加入“活动区”。而那位完成了历史使命的旧数据载体，则被推进“休息区”，等待下一轮的数据召唤。

此外，此套机制还配有“清洁工”，在后台定期清理那些不再活跃的数据块，先将这些数据块上面的数据搬到在“休息区”里面工作超负荷的数据块，然后通过“擦除”指令，让他们重获新生，再次回到“休息区”，随时准备迎接新的挑战。

静态Wear Leveling：将擦写次数最小的块数据迁移至擦写次数最大的块，以应对老数据长时间未更新的情况。