讀取也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)出錯(cuò)?

很多人以為，讀取數(shù)據(jù)是安全的，只有寫入才會(huì)磨損閃存。其實(shí)不然。在閃存芯片中，讀取某個(gè)存儲(chǔ)單元時(shí)，會(huì)給周圍相鄰的單元帶來(lái)微小的電壓干擾。當(dāng)一個(gè)單元被反復(fù)讀取無(wú)數(shù)次后，這種累積的干擾可能會(huì)導(dǎo)致該單元存儲(chǔ)的電壓值發(fā)生變化，從而把“1”變成“0”，這就是“讀干擾”。

讀干擾是如何發(fā)生的?

想象一下，一個(gè)存放操作系統(tǒng)核心文件的工業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤，這個(gè)文件可能被頻繁讀取(比如開機(jī)啟動(dòng)，或?qū)崟r(shí)查詢)。如果這塊硬盤沒有良好的讀干擾處理機(jī)制，若干年后，這個(gè)文件可能因?yàn)橹車淖x取活動(dòng)而悄無(wú)聲息地?fù)p壞，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。

工業(yè)級(jí)SSD的應(yīng)對(duì)策略

工業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤的固件會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)區(qū)塊的讀取次數(shù)。一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)區(qū)塊的讀取計(jì)數(shù)超過(guò)了安全閾值，主控就會(huì)啟動(dòng)“數(shù)據(jù)刷新”機(jī)制：它會(huì)把該區(qū)塊的數(shù)據(jù)完整地讀出來(lái)，經(jīng)過(guò)糾錯(cuò)后，重新寫入到一個(gè)全新的、未被干擾的區(qū)塊中，然后將原來(lái)的區(qū)塊擦除釋放。這個(gè)過(guò)程完全在后臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行，用戶無(wú)感知。

強(qiáng)大的糾錯(cuò)算法：LDPC

為了能在數(shù)據(jù)被干擾后還能恢復(fù)，工業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤普遍采用LDPC(低密度奇偶校驗(yàn)碼)糾錯(cuò)引擎。相比傳統(tǒng)的BCH糾錯(cuò)，LDPC的糾錯(cuò)能力更強(qiáng)，能修復(fù)更多比特的錯(cuò)誤，相當(dāng)于給數(shù)據(jù)上了一道堅(jiān)固的保險(xiǎn)。

對(duì)數(shù)據(jù)安全的意義

在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、監(jiān)控錄像機(jī)等讀取操作非常頻繁的場(chǎng)景中，工業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤的這種抗讀干擾能力至關(guān)重要。它確保了即便是在持續(xù)多年的高負(fù)載讀取下，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)依然毫發(fā)無(wú)損，避免了“讀著讀著，文件就壞了”的詭異故障。