Garbage Collection
垃圾資料回收機制
GC是SSD主要元件NAND Flash記憶體的儲存空間管理機制,是把已經存在NAND Flash某位置的資料,轉移到NAND Flash的其他位置,並將無用的資料抹除的過程,對於SSD的耐用度及效能,GC機制的設計優良與否至關重大。
NAND Flash無法以覆蓋舊有無效資料的方式將新資料寫入,必須先將區塊內原有的無效資料抹除(Erase)後,才可以寫入新的資料。但是,NAND Flash的最小寫入單位是頁(Page);最小抹除單位是區塊(Block, 1 Block = 64 or 128 Pages),也就是說若要抹除數據則需要以整個區塊為單位來抹除。
GC的運作機制,就是當區塊內有需要被抹除的無效資料時,它會將區塊內的有效資料複製、合併到另一個空閒的區塊中,這樣原來區塊中的無效資料才能夠以區塊為單位進行抹除,抹除後就形成了一個空白區塊(Free Block)。
假如Block X裡,A-F 6個Page有資料,A、B、C要修改成A’、B’、C’;D、E、F的資料要刪除,那麼SSD的運作方式將會是:
(1) 將A’、B’、C’存入到空白的Page,並且標注A、B、C、D、E、F是Garbage
(2) 將A’、B’、C’另存到Block Y裡的空白Page
(3) 執行Garbage Collect,抹除整個Block X,所有的Page都成為空白Page
GC的目的是要不斷的清出更多的空白區塊,以維持SSD的寫入效能,因為有更多的空白區塊,寫入速度就不會變慢。但又因為NAND Flash的區塊抹寫次數(P/E Cycle)是有上限的,如果單一個區塊不斷被寫入和抹除,該區塊就會過度耗損,造成讀寫速度變慢,嚴重者甚至會損壞而產生壞塊(Bad Block)。
所以GC設計除了要能高效率釋放區塊,還要和WL技術,以及TRIM指令完美地搭配,才能發揮最大的綜效,兼顧讀寫效能和耐用度。
SATA SSD
40GB / 80GB / 160GB / 256GB / 320GB / 640GB
NAND Flash: 3D pSLC(TLC)
Interface: SATA 3 (6Gb/s)
Sequential Read: UP to 550 MB/s
Sequential Write: UP to 510 MB/s
NVMe™ SSD
128GB / 256GB / 512GB / 1024GB / 2048GB /4096GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen3 x4
循序讀取: 最高 3,100 MB/s
循序寫入: 最高 1,500 MB/s
NVMe™ SSD
128GB / 256GB / 512GB / 1024GB / 2048GB /4096GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen3 x4
循序讀取: 最高 3,100 MB/s
循序寫入: 最高 1,500 MB/s
NVMe™ SSD
1920GB / 3840GB / 7680GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen4 x4
循序讀取: 最高 7,000 MB/s
循序寫入: 最高 4,200 MB/s
SATA SSD
128GB / 256GB / 512GB
NAND Flash: 3D TLC NAND flash
介面: SATA 3 (6Gb/s)
循序讀取: 最高 550 MB/s
循序寫入: 最高 450 MB/s
SATA SSD
128GB / 256GB / 512GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: SATA 3 (6Gb/s)
循序讀取: 最高 550 MB/s
循序寫入: 最高 450 MB/s
NVMe™ SSD
960GB / 1920GB / 3840GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen4 x4
循序讀取: 最高 6,000 MB/s
循序寫入: 最高 2,400 MB/s
NVMe™ SSD
480GB / 960GB / 1920GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen4 x4
循序讀取: 最高 6,000 MB/s
循序寫入: 最高 2,400 MB/s
SATA SSD
240GB / 480GB / 960GB / 1920GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: SATA 3 (6Gb/s)
循序讀取: 最高 520 MB/s
循序寫入: 最高 520 MB/s
SATA SSD
240GB / 480GB / 960GB / 1920GB
NAND Flash: 3D TLC NAND flash
介面: SATA 3 (6Gb/s)
循序讀取: 最高 520 MB/s
循序寫入: 最高 520 MB/s
SATA SSD
240GB / 480GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: SATA 3 (6Gb/s)
循序讀取: 最高 520 MB/s
循序寫入: 最高 520 MB/s
SATA SSD
240GB / 480GB / 960GB / 1920GB
NAND Flash:3D TLC NAND flash
介面:SATA 3 (6Gb/s)
循序讀取:最高550 MB/s
循序寫入:最高450 MB/s
SATA
128GB / 256GB / 512GB / 1024GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: SATA 3 (6Gb/s)
循序讀取: 最高 550 MB/s
循序寫入: 最高 510 MB/s
SATA SSD
128GB / 256GB / 512GB / 1024GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: SATA 3 (6Gb/s)
循序讀取: 最高 550 MB/s
循序寫入: 最高 510 MB/s
NVMe™ SSD
256GB / 512GB / 1024GB / 2048GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen4 x4
循序讀取: 最高 6,800 MB/s
循序寫入: 最高 4,800 MB/s
NVMe™ SSD
256GB / 512GB / 1024GB / 2048GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen4 x4
循序讀取: 最高 6,000 MB/s
循序寫入: 最高 5,300 MB/s
NVMe™ SSD
256GB / 512GB / 1024GB / 2048GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen4 x4
循序讀取: 最高 6,000 MB/s
循序寫入: 最高 5,300 MB/s
NVMe™ SSD
240GB / 256GB /480GB/ 512GB / 960GB/ 1024GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen4 x4
循序讀取: 最高 3,700 MB/s
循序寫入: 最高 2,600 MB/s
NVMe™ SSD
256GB / 512GB / 1024GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen4 x4
循序讀取: 最高 3,700 MB/s
循序寫入: 最高 2,600 MB/s
NVMe™ SSD
128GB / 256GB / 512GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen3 x4
循序讀取: 最高 2,000 MB/s
循序寫入: 最高 1,100 MB/s
NVMe™ SSD
128GB / 256GB / 512GB /1024GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen3 x4
循序讀取: 最高 2,000 MB/s
循序寫入: 最高 1,100 MB/s
NVMe™ SSD
128GB / 256GB / 512GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen3 x4
循序讀取: 最高 2,000 MB/s
循序寫入: 最高 1,100 MB/s
NVMe™ SSD
128GB / 256GB / 512GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: PCIe® Gen3 x4
循序讀取: 最高 2,000 MB/s
循序寫入: 最高 1,100 MB/s
NVMe™ SSD
256GB / 512GB / 1024GB / 2048GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flas
介面: PCIe® Gen4 x4
循序讀取: 最高 6,800 MB/s
循序寫入: 最高 4,800 MB/s
SATA SSD
128G / 256GB / 512GB / 1024GB / 2048GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: SATA 3 (6Gb/s)
循序讀取: 最高 550 MB/s
循序寫入: 最高 510 MB/s
SATA SSD
128G / 256GB / 512GB / 1024GB / 2048GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: SATA 3 (6Gb/s)
循序讀取: 最高 550 MB/s
循序寫入: 最高 510 MB/s
SATA SSD
128G / 256GB / 512GB / 1024GB / 2048GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
介面: SATA 3 (6Gb/s)
循序讀取: 最高 550 MB/s
循序寫入: 最高 510 MB/s