66 ALMACENAMIENTO FLASH Las opciones de flash NAND administradas incluyen e-MMC (Embedded Multimedia Card) y UFS (Universal Flash Storage). El e-MMC es probablemente el más conocido, ya que la tecnología lleva en el mercado 20 años. Lamayoría de los dispositivos de sistema en chip (SoC) cuentan con soporte incorporado para la interfaz física, por lo que es fácil de integrar en diseños. Los últimos dispositivos que cumplen con el estándar JEDEC 5.0/5.1 pueden alcanzar velocidades de transferencia de datos de hasta 400 MB/s e incluyen ECC, nivelación de desgaste y gestión de bloqueos defectuosos. El estándar JEDEC también define una serie de registros que proporciona detalles sobre los ciclos de escritura/ borrado consumidos y los bloques de repuesto restantes. Esta es una ventaja considerable con respecto a los NAND no gestionados, que no proporcionan estos registros ni datos sobre la vida útil esperada y, por lo tanto, requieren un controlador externo. PSEUDO SLC CON APALANCAMIENTO Los dispositivos MLC y TLC NAND flash e-MMC se pueden configurar con una partición pseudo-SLC (pSLC) para aquellos a los que les preocupa la resistencia, la retención de datos y el rendimiento de escritura. Esto reduce los datos almacenados por celda a 1 bit, reduciendo la capacidad MLC a la mitad (dos bits a uno) y la capacidad TLC a un tercio (tres bits a uno). Como resultado, el modo pSLC puede permitir entre 5 y 10 veces más ciclos de escritura/borrado de lo que sería posible de otro modo con MLC o TLC nativos. El pSLC tambiénpuede reducir la capacidad de almacenamiento total necesaria para implementar lamisma aplicación. Por ejemplo, el análisis de carga de trabajo puede indicar que se necesitan 15 GB de memoria MLC para almacenar 45 TB de datos de vídeo durante la vida útil especificada de un producto. En combinación con 1 GB para software, esto requeriría un e-MMC de 16 GB. Al usar una partición pSLC, lamisma carga de trabajo requiere una partición de 1,5 GB (3 GB de almacenamiento MLC), reduciendo la capacidad total del dispositivo necesaria a solo 4 GB (Figura 3). En comparación con la última tecnología de unidad de estado sólido (SSD), los usuarios de flash incorporado se quejan de la falta de datos de desgaste y vida útil disponibles dentro del dispositivo. Aunque no es muy probable que esto cambie para el e-MMC, JEDEC está respondiendo a esta necesidad en los estándares de dispositivos UFS. Al ser una tecnología actual y en combinación con sus velocidades de transferencia más altas (2,33 GB/s), soporte para duplex completo y mejor eficiencia energética, UFS es la solución NAND administrada preferida cuando se requieren capacidades superiores a 32 GB, y el SoC elegido incluye la interfaz. RESUMEN Las fuerzas del mercado han forzado a los fabricantes de flash NAND a ofrecer una densidad de dispositivos cada vez mayor utilizando la última tecnología de interfaz de vanguardia. El cambio al flash 3D NAND está bien establecido, lo que significa que los dispositivos tradicionales SLC NAND no gestionados y el desarrollo de la nivelación de desgaste de software dejarán de existir con el tiempo. Debido a la diferencia de tecnología entre el flash planar y el flash 3D, aquellos que necesiten desarrollar software de nivelación de desgaste tendrán que colaborar estrechamente con los fabricantes para desarrollar los algoritmos necesarios. Almacenar múltiples bits por celda es el estándar para el flash NAND actual. Sin embargo, para aquellos que desean mejorar la resistencia y la vida útil del almacenamiento, el pSLC es amenudo una alternativa aceptable. Los flash NAND gestionados, como e-MMC y UFS, simplifican considerablemente la implementación. Sin embargo, el uso de estos dispositivos requiere un análisis minucioso de la carga de trabajo proyectada durante la vida útil para garantizar que el almacenamiento no volátil no se agote prematuramente. Los dispositivos MLC y TLC NAND flash e-MMC se pueden configurar con una partición pseudoSLC (pSLC) para aquellos a los que les preocupa la resistencia, la retención de datos y el rendimiento de escritura. Esto reduce los datos almacenados por celda a 1 bit, reduciendo la capacidad MLC a lamitad (dos bits a uno) y la capacidad TLC a un tercio (tres bits a uno) 1. https://static.nhtsa.gov/odi/ inv/2020/INOA-EA20003-5829.PDF 2. http://business.kioxia.com/content/dam/kioxia/shared/business/ memory/doc/KIOXIA_pSLC_for_ IoT_devices_Tech_Brief.pdf Figura 3: El uso de pseudoSLC (pSLC) no solo mejora la resistencia del flash de MLC NAND, sino que también puede reducir la capacidad del dispositivo requerida para la misma carga de trabajo durante la operación MLC pura.
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