EO_497

ELETTRONICA OGGI 497 - OTTOBRE 2021 41 DIGITAL NAND STORAGE di Grado 3). Questo è un problema che un controller di storage Silicon Motion e il firmware che esegue possono risolvere. Controllore di storage: un ruolo centrale Un sistema di storage basato su NAND Flash è costitui- to da due elementi di base: un array di NAND Flash e un controllore. Il ruolo principale di quest’ultimo è quello di ponte tra le celle NAND Flash e il processore host che effettua opera- zioni di scrittura lettura nella/dalla memoria. Il control- lore gestisce la mappatura dei bit con gli indirizzi delle celle. Silicon Motion vanta oltre 20 anni di esperienza nello sviluppo di circuiti integrati per i controllori specializzati che gestiscono i componenti NAND. La profonda conoscenza delle caratteristiche delle NAND consente all’azienda di progettare sia circuiti integrati ottimizzati sia le piattaforme di controllori del firmware. Più componenti Flash NAND, inclusi i prodotti Flash 3D di Intel , Kioxia , Micron , Samsung , SK Hynix , Western Di- gital e YMTC , sono supportati dai controller Silicon Mo- tion che da quelli di qualsiasi altro produttore. La comprensione di Silicon Motion del comportamento di NAND Flash alle alte temperature è alla base del funzio- namento dei suoi prodotti di storage Ferri, tutti disponibili nelle versioni qualificate secondo AEC-Q100 di grado 3 e 2. La tecnologia del controller prolunga la conservazione dei dati Come mostra la figura 2, l’accelerazione della dispersione di elettroni dalle celle di memoria Flash NAND ad alte temperature riduce drasticamente il tempo di conservazione dei dati, fino a un minimo di 2 giorni a 85°C per una cella MLC che ha eseguito il numero nominale massimo di cicli P/E. La soluzione messa a punto da Silicon Motion prevede il monitoraggio della tensione su ogni cella di un array per rilevare quelle in cui la dispersione è attivata a uno stato critico e la riprogrammazione delle celle a rischio. La fun- zionalità del prodotto Ferri che implementa questa tecno- logia, IntelligentScan + DataRefresh, è in grado di esten- dere la durata degli array Flash NAND ben oltre la durata nominale del ciclo P/E specificata dal produttore della Fla- sh (Fig. 3). L’“intelligenza” insita nella funzione Intelligen- tScan include anche la risposta automatica alla tempera- tura e una scansione più frequente quando si opera ad alta temperatura. Quando lo strato di ossido di una cella si è de- gradato al punto da non poter più essere ricaricato a suffi- cienza, la funzione IntelligentScan lo riparerà, se possibile, o lo escluderà, evitando così qualsiasi rischio per l’integrità dei dati. Il controllore dei prodotti Ferri implementa anche un livellamento dell’usura (wear leveling) globale avanza- to, in modo che le operazioni P/E, e quindi l’usura, siano distribuite uniformemente sull’intero array. Configurazione delle celle NAND Flash per un funzionamento ottimizzato Il controllore integrato nei dispositivi di storage qualificati AEC-Q100 di Silicon Motion consente inoltre all’utente di configurare il funzionamento di una NAND Flash di tipo TLC per aumentare l’integrità dei dati. La funzione