天硕工业级M.2 NVMe SSD固态硬盘全链路坏块检测与修复

天硕G55 Pro M.2 NVMe工业级SSD以自研PCIe Gen3x4主控+100%纯国产元器件实现了3600MB/s高速读取，-55℃~85℃的超宽温域稳定运行；以硬件级PLP掉电与固件协同保护全盘，支持智能软销毁功能。天硕(TOPSSD)工业级固态硬盘满足工业级抗振耐冲击标准，拥有200万小时+ MTBF高可靠认证及GJB2017体系背书，精准契合国产化存储对高性能、高可靠、高耐用的严苛需求。产品已广泛应用于智能制造、轨道交通、智慧物流等领域。

SSD坏块的来源

固态硬盘（SSD）由大量闪存颗粒构成，这些颗粒内部包含众多闪存块（Block）。由于闪存的物理特性，坏块的出现难以避免，主要有两个来源：

出厂坏块（Factory Original Bad Block）

在晶圆制造、切割、封装等复杂制造工序中，部分闪存块可能天生存在缺陷。这些坏块会在晶圆检测与分级处理过程中就会被标识。一般来说，出厂坏块率为2%-10%，而原厂会优先挑选优质颗粒用于高规格产品。

后期增长坏块（Later Bad Block）

SSD在长期使用中，部分原本完好地闪存块会因正常磨损或异常掉电等情况演变为坏块。

天硕如何鉴别坏块

为了保障固态硬盘的长期稳定运行，天硕（TOPSSD）工业级固态硬盘在硬件选材与主控设计方面，构建了完整的坏块管理机制：

• 源头管理：严选长江存储原厂闪存颗粒，尽可能降低出厂坏块率。并在SSD出厂前通过专用测试设备和软硬件全面筛查坏块。
• 出厂标记：检测到的出厂坏块，会在备用区（Spare Area）或数据区（Data Area）特定位置写入标记数据，进行坏块标记，确保后续写入过程能正确跳过这些坏块。
• 运行监测：天硕的自研主控持续监控闪存运行状态，一旦检测到擦除失败、写入失败或无法修正的错误（UECC），即判定为新坏块，并自动更新坏块表，永久禁用。同时搭载健康管理功能，让用户实时掌握闪存状态。

坏块管理的两种运作策略

在实际应用中，天硕(TOPSSD)工业级固态硬盘结合自身硬件架构与主控能力，灵活运用SSD坏块管理的两种策略，确保数据可靠性和设备耐用性。

1.略过策略

略过策略的核心思路是“跳过”。固态硬盘在出厂时已建立坏块表，主控在写入数据时会自动跳过坏块，将数据写入下一个可用块。此策略适合在并行度较高的闪存架构中高效运行。

2.替换策略

替换策略则在用户可用闪存空间之外，预留一定数量的备用块，专门用于替换在使用过程中出现的新坏块。主控会将数据重定向至备用块，坏块信息则会被记录进坏块表，永久禁用。同时在内部生成重映射表，记录坏块与替代块的对应关系，从而保证读写过程的透明性和一致性。

替换策略的优势在于无需跳过通道，数据仍能写入原通道的替换块，特别适用于高可靠性需求的工业应用场景。

天硕工业级SSD通过严选优质闪存、出厂筛查、主控实时监控、坏块表管理与双策略运作，有效应对出厂坏块与后期增长坏块，结合健康管理和重映射机制，构建起完整、可靠的坏块管理体系，大幅提升了产品的可靠性与使用寿命。

关于天硕(TOPSSD)

天硕秉承“中国芯，存未来”的品牌理念，以构筑自主可控、安全可靠的存储基石为己任，致力于充分满足高性能工业级算力引擎的严苛需求。其提供丰富的产品形态组合，包括2.5”SATA、mSATA、M.2 SATA 2280、M.2 NVMe 2242、M.2 NVMe 2280、U.2、XMC、BGA SSD及各类加固型工业固态硬盘。产品采用长江存储闪存颗粒、长鑫DDR等国产核心元器件，全面适配飞腾、龙芯等国产自主芯片平台。更多信息，详见TOPSSD官方网站。