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nand中的坏块固态硬盘如果发现坏块就完蛋了

发布时间 : 2024-11-24

作者 : 小编

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固态硬盘如果发现坏块就完蛋了

硬盘是电脑不可或缺的存储设备。硬盘的故障或者性能下降，往往会严重影响到电脑的正常使用和整体性能，甚至危及到我们的数据安全。

坏块、坏道是我们经常遇到的硬盘问题，它们严重的影响硬盘的性能，甚至会导致我们的硬盘报废，数据丢失。那么什么是坏块和坏道呢？坏块，bad block，block是硬盘里最小的擦写单位，坏块意思是该块已经无法进行擦写。而坏道Bad track，是机械硬盘里出现了坏块的磁道。

在机械硬盘上发现，坏块、坏道是比较正常的。机械硬盘的坏道分为物理坏道，逻辑坏道。前面的文章我们讲过两个修复机械硬盘坏道的工具和使用方法。一般机械硬盘的坏道如果少的话，都是可以通过擦除、重映射、再生/修复等方法解决的。

而如果我们在固态硬盘发现坏块，那么几乎可以宣告这个

固态硬盘可以寿终正寝了。为什么这样说呢？

固态硬盘不容易出现坏块。准确的说是，固态硬盘的坏块不容易被我们察觉。固态硬盘坏块由BBT管理，执行坏块替换策略。在出厂时，固态硬盘NAND里的坏块会被屏蔽替换，坏块率不超过2％。在使用时，固态硬盘主控仍在对NAND执行着坏块管理、坏块替换，以保证固态硬盘的寿命和性能。

固态硬盘坏块替换策略，一般有两种策略：一是、用固定的预留空间的好块替换，当坏块太多，可替换的空间用完，固态硬盘就意味着报废了，这是较老的主控或个别主控的策略；二是，用整个SSD空闲空间的好块替换，这是现在大多数主控的坏块替换策略，然而尽管现在主控非常给力了，但是如果坏块太多依然会使得固态硬盘性能大降或者导致固态硬盘、掉盘、报废等。

固态硬盘坏块都被屏蔽了，替换了，因此我们很难看到固态硬盘上出现坏块的。如果我们发现了固态硬盘坏块，那么可能意味着，这个固态硬盘闪存坏块太多了，已经不堪使用了，固态硬盘可以寿终正寝了。

固态硬盘耐用与否，使用时性能下降严重与否，很大程度取决于闪存的好坏，以及固态硬盘厂家的闪存测试能力。上游厂商把控着闪存供应，目前消费市场上主流的固态硬盘仍然存在着严重的溢价，而大多数性价比高的固态硬盘都是使用的镁光原厂降级片SpecTek闪存片，俗称白片。

SpecTek闪存片虽然在上游厂家就已经经过了严格的测试。但是只有固态硬盘厂商拥有强大的闪存测试能力才能保证固态硬盘最终质量。因此，我们在购买性价比高的固态硬盘时，需要注意的是一定不要选择小厂商生产的固态硬盘。那些在设备上投资数亿，光是闪存测试设备就投资上千万的厂商所生产出产品和那些小作坊的产品品质是完全不一样的。我们在追求性价比的同时，也需要产品质量注意是否靠谱。

NAND和NOR flash的区别

NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术，彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着，1989年，东芝公司发表了NAND flash结构，强调降低每比特的成本，更高的性能，并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。但是经过了十多年之后，仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR和NAND闪存。　　相“flash存储器”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处，因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码，这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。　　NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place)，这样应用程序可以直接在flash闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高，在1～4MB的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。　　NAND结构能提供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。性能比较　　flash闪存是非易失存储器，可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行，所以大多数情况下，在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单的，而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。　　由于擦除NOR器件时是以64～128KB的块进行的，执行一个写入/擦除操作的时间为5s，与此相反，擦除NAND器件是以8～32KB的块进行的，执行相同的操作最多只需要4ms。　　执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距，统计表明，对于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时)，更多的擦除操作必须在基于NOR的单元中进行。这样，当选择存储解决方案时，设计师必须权衡以下的各项因素。　　● NOR的读速度比NAND稍快一些。　　● NAND的写入速度比NOR快很多。　　● NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。　　● 大多数写入操作需要先进行擦除操作。　　● NAND的擦除单元更小，相应的擦除电路更少。接口差别　　NOR flash带有SRAM接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节。　　NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据，各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。　　NAND读和写操作采用512字节的块，这一点有点像硬盘管理此类操作，很自然地，基于NAND的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。容量和成本　　NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半，由于生产过程更为简单，NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量，也就相应地降低了价格。　　NOR flash占据了容量为1～16MB闪存市场的大部分，而NAND flash只是用在8～128MB的产品当中，这也说明NOR主要应用在代码存储介质中，NAND适合于数据存储，NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大。可靠性和耐用性　　采用flahs介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展MTBF的系统来说，Flash是非常合适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的可靠性。　　寿命(耐用性)　　在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次，而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势，典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8倍，每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。　　位交换　　所有flash器件都受位交换现象的困扰。在某些情况下(很少见，NAND发生的次数要比NOR多)，一个比特位会发生反转或被报告反转了。　　一位的变化可能不很明显，但是如果发生在一个关键文件上，这个小小的故障可能导致系统停机。如果只是报告有问题，多读几次就可能解决了。　　当然，如果这个位真的改变了，就必须采用错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法。位反转的问题更多见于NAND闪存，NAND的供应商建议使用NAND闪存的时候，同时使用EDC/ECC算法。　　这个问题对于用NAND存储多媒体信息时倒不是致命的。当然，如果用本地存储设备来存储操作系统、配置文件或其他敏感信息时，必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。　　坏块处理　　NAND器件中的坏块是随机分布的。以前也曾有过消除坏块的努力，但发现成品率太低，代价太高，根本不划算。　　NAND器件需要对介质进行初始化扫描以发现坏块，并将坏块标记为不可用。在已制成的器件中，如果通过可靠的方法不能进行这项处理，将导致高故障率。易于使用　　可以非常直接地使用基于NOR的闪存，可以像其他存储器那样连接，并可以在上面直接运行代码。　　由于需要I/O接口，NAND要复杂得多。各种NAND器件的存取方法因厂家而异。　　在使用NAND器件时，必须先写入驱动程序，才能继续执行其他操作。向NAND器件写入信息需要相当的技巧，因为设计师绝不能向坏块写入，这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。软件支持　　当讨论软件支持的时候，应该区别基本的读/写/擦操作和高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件，包括性能优化。　　在NOR器件上运行代码不需要任何的软件支持，在NAND器件上进行同样操作时，通常需要驱动程序，也就是内存技术驱动程序(MTD)，NAND和NOR器件在进行写入和擦除操作时都需要MTD。　　使用NOR器件时所需要的MTD要相对少一些，许多厂商都提供用于NOR器件的更高级软件，这其中包括M-System的TrueFFS驱动，该驱动被Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等厂商所采用。　　驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理，包括纠错、坏块处理和损耗平衡。

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