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一次微不足道的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致數(shù)十萬(wàn)的虧損風(fēng)險(xiǎn)。在嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境中，數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)不是優(yōu)選項(xiàng)，而是生死線。天碩 (TOPSSD) 憑借自研主控芯片和深厚的固件技術(shù)積累，結(jié)合自研4K LDPC ECC算法，將產(chǎn)品的UBER（不可糾正錯(cuò)誤比特率）降至超低的 10^(-17)，為核心數(shù)據(jù)鑄就堅(jiān)不可摧的屏障。

天碩G55 Pro M.2 NVMe工業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤以自研PCIe Gen3x4主控+100%純國(guó)產(chǎn)元器件實(shí)現(xiàn)了3600MB/s高速讀取，-55℃~85℃的超寬溫域穩(wěn)定運(yùn)行；以硬件級(jí)PLP掉電與固件協(xié)同保護(hù)全盤，支持智能軟銷毀功能。產(chǎn)品設(shè)計(jì)滿足工業(yè)級(jí)抗振耐沖擊標(biāo)準(zhǔn)，擁有200萬(wàn)小時(shí)+ MTBF高可靠認(rèn)證及GJB2017體系背書(shū)，精準(zhǔn)契合國(guó)產(chǎn)化存儲(chǔ)對(duì)高性能、高可靠、高耐用的嚴(yán)苛需求。該產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于智能制造、雷達(dá)系統(tǒng)、電力等領(lǐng)域。

壞塊

要理解SSD為什么需要ECC (Error-Correcting Code;糾錯(cuò)碼)，就需要先理解什么是壞塊。壞塊指含有一個(gè)或多個(gè)無(wú)效位的內(nèi)存塊，可能出廠即存在或在使用中產(chǎn)生，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可訪問(wèn)、容量降低、性能下降，直至設(shè)備故障。

NAND閃存性能下降和位錯(cuò)誤

為了管理壞塊，固態(tài)硬盤會(huì)通過(guò)編程實(shí)現(xiàn) ECC 和 NAND 塊映射。當(dāng)檢測(cè)到壞塊時(shí)，壞 塊中的數(shù)據(jù)將傳輸至空閑塊，并執(zhí)行特定的糾錯(cuò)碼來(lái)檢測(cè)和糾正位錯(cuò)誤，以減少無(wú)效數(shù)據(jù)。隨著單元尺寸縮小和每單元比特?cái)?shù)增加，以下因素會(huì)加劇性能下降和誤碼率上升：

（P/E）周期：寫(xiě)入和擦除的恒定周期要求對(duì)NAND單元施加高壓，從而在隧穿氧化層上造成應(yīng)力并削弱隧穿氧化層。這會(huì)導(dǎo)致電子從浮柵泄漏，NAND閃存單元性能下降。

每單元更多位： 新的閃存技術(shù)為提高密度，每單元存儲(chǔ)更多位會(huì)縮小電壓閾值分布的間隙，引起電壓偏移，并因單元間更緊湊而產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致誤碼。

天碩NAND閃存設(shè)備中的錯(cuò)誤檢測(cè)和糾正

ECC是糾正NAND錯(cuò)誤的關(guān)鍵技術(shù)。與其他采用簡(jiǎn)單糾錯(cuò)算法的產(chǎn)品不同，天碩G55 Pro M.2 NVMe SSD所使用是更高級(jí)的機(jī)制：天碩自研的4K LDPC ECC。

LDPC（低密度奇偶校驗(yàn)）

LDPC碼，也稱Gallagher碼，它們具有解碼軟位數(shù)據(jù)和硬位數(shù)據(jù)的能力。在Gallagher的論文中，低密度奇偶校驗(yàn)碼被定義為“一種校驗(yàn)矩陣中1的分布非常稀疏的線性二進(jìn)制分組碼”，這意味著1比0要少。其具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.低解碼復(fù)雜度

2.能夠同時(shí)利用NAND中的硬位和軟位信息進(jìn)行解碼

3.良好的短塊性能

4.為長(zhǎng)塊提供“近容量”（接近香農(nóng)極限）性能

LDPC碼是目前最先進(jìn)的糾錯(cuò)算法。而天碩自主研發(fā)的4K LDPC  ECC技術(shù)，則在原有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步強(qiáng)化，實(shí)現(xiàn)了更低的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率，增強(qiáng)了產(chǎn)品可靠性：

糾錯(cuò)強(qiáng)度倍增：天碩的4K LDPC通過(guò)優(yōu)化奇偶校驗(yàn)矩陣密度和解碼算法，糾錯(cuò)能力較傳統(tǒng)LDPC提升數(shù)倍，尤其在處理高誤碼率場(chǎng)景（如極端溫度、輻照環(huán)境）時(shí)表現(xiàn)更穩(wěn)定。

適配高密度閃存：針對(duì)長(zhǎng)江存儲(chǔ)等3D NAND的高密度架構(gòu)，4K LDPC優(yōu)化了電壓閾值分布偏移的容錯(cuò)性，減少因單元干擾導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。

天碩的先進(jìn)錯(cuò)誤檢測(cè)和糾正技術(shù)，將數(shù)據(jù)出錯(cuò)的可能性降至極限，為工業(yè)存儲(chǔ)產(chǎn)品帶來(lái)了更強(qiáng)大的可靠性。