SSDの誤り訂正

最終更新日 2023年09月07日

基礎

SSDの誤り訂正とは、SSDが記憶するデータの間違いを検出し正しく直すことです。アヤマリテイセイと読みます。エラー訂正と呼ぶ場合もあります。

誤り訂正符号はBCH符号

SSDが記憶媒体として使用するフラッシュメモリーではバースト誤りではなくランダム誤りが多く発生します。バースト誤りとは、ビット列において連続した複数ビットに発生する誤りです。ランダム誤りとは、ビット列において散発的かつ単独的に発生する誤りです。

誤り訂正符号はランダム誤りに適するBCH符号を使用します。誤り訂正符号とは、データの誤りを正しく直すために使用する符号です。BCH符号とは、デジタルデータの送受信、記憶媒体への書き込み等で使用する誤り訂正符号です。

複数の誤り訂正を組み合わせる

SSDのモデルによってはレベル1、レベル2と呼ぶ複数の誤り訂正を組み合わせています。レベル1で誤り訂正ができなかった場合、レベル2で誤り訂正します。レベル1で誤り訂正できなかったイレースブロックを危険と検知します。レベル1で誤り訂正できなかったイレースブロックのデータを、危険ではないイレースブロックに移動させます。このように複数の誤り訂正を組み合わせることによりデータの信頼性が高まります。

イレースブロックとは、記憶領域の単位です。ページもあります。イレースブロックは複数のページで構成されています。ページ単位でデータ読み書きし、イレースブロック単位でデータ消去します。

誤り訂正能力の向上とコントローラー性能の向上

データに付加する誤り訂正符号が長いほど誤り訂正能力が高くなります。しかし、SSDのコントローラーにかかる負荷も高くなり、SSDの性能が低下します。誤り訂正符号を長くしないようにしたいところですが、フラッシュメモリーのメモリーセルに記憶するデータのビット数が増え、メモリーセルの微細化が進み、データに間違いが発生しやすくなっています。そのため、誤り訂正能力を高くするために、誤り訂正符号が長くなっています。そこでSSDの性能の低下を抑えるために、コントローラーの性能を高めています。

・SSD徹底解剖 2/2 | SSD徹底解剖 | DOS/V POWER REPORT(2009年3月号)
・（2）空き領域が少ないと遅い！？ SSDの仕組み（6ページ目） | 日経クロステック（xTECH）(2014/08/04公開記事)
・SSDの内部構造と動作をみる：福田昭のストレージ通信（11）（2/2 ページ） - EE Times Japan(2014/09/16公開記事)

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