Rapid Cyclingとデータ保持について – KBA220414 - Community Translated (JA)

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    【質問】

    Rapid Cyclingとは何ですか、またそれはデータ保持期間にどのように影響しますか?

     

    【回答】

    フラッシュメモリは不揮発性データを格納するために使われます。ファイルシステムのようないくつかのアプリケーションでは、データは随時アップデートされます。

    新しいデータを格納するための領域を確保するために古いデータを消去する必要がある場合、Sector Eraseコマンドによってフラッシュセクターに対して、消去動作を実行します。消去動作によって、セクター全体の値が “1” になります。これで、セクターに新しいデータをプログラムする準備が整います。プログラム動作により、ビットの値が “1” から “0” 変わります。これらのプログラム動作と消去動作は必要に応じて、フラッシュセクタ―で繰り返されます。

     

    このようなプログラム動作、および 消去動作の繰り返しは、プログラム/消去サイクル (P/E) サイクルと呼ばれます。通常、NORフラッシュでのP/Eサイクル数は、デバイスの寿命までに10万の単位回相当です。

     

    連続する2つのP/Eサイクルの間隔が非常に短い場合 (例えば90秒未満) は、Rapid Cyclingと呼ばれます。Rapid Cyclingはフラッシュデバイスのデータ保持期間に影響します。これは、各消去動作後の非平衡電荷を解消するための自己アニールプロセスに必要な時間に起因します。消去後、アニールするための充分な時間がセクターに与えられていない場合、そのセクターのデータ保持時間は短くなります。

     

    サイプレスのMirrorBit®製品の場合、1日あたり1000 P/Eサイクルを超えないことを推奨します。

    これは、特定のセクターまたはブロックでの任意の2つのP/Eサイクルの間隔が90秒以上にほぼ相当します。

     

    Rapid Cyclingが発生し得る2つの一般的な使用例があります。

     

    最初の使用例は、製品の試験または認定評価中に発生します。この場合、市場条件より加速させた条件で評価するために高いP/Eサイクルの負荷をフラッシュデバイスにかけます。このような加速寿命評価において、いくつかのセクターでRapid Cyclingを適用するとフラッシュデータの保持で不具合が発生する可能性があります。そのような不具合は有効な加速寿命評価結果ではありません。それはフラッシュメモリの誤った使用方法に該当します。

     

    対処方法は、試験する各セクターのP/Eサイクル間隔時間を増やす、またはP/Eサイクルを実施するセクター数を増やして、推奨限界以下まで評価でのP/Eサイクル負荷を削減することです。

     

    2番目の使用例は非常に少ない範囲のセクターに対し、書き込み負荷が大きいようなデータストレージアプリケーションで発生します。

    主な対処方法は高い書き込み負荷を受けるセクターの数を増やすことです。この使用例は 、静的データの割合が高いパーティションおよび書き込み負荷が非常に高い動的データの割合が少ないパーティションという極端な場合のフラッシュファイルシステムやフラッシュブロックドライバーで発生する可能性もあります。この場合、対処方法の1つは、静的ウェアレベリングロジックをより早く実行することです。もう1つは、動的データセットで使用できるフラッシュセクターの数を増やすことです。セクターの数を増やせない、または 静的ウェアレベリングアルゴリズムが役に立たない場合は、高い書き込み負荷を低減する必要があります。

     

    Rapid Cyclingとデータ保持の詳細に関しては、サイプレスのアプリケーションノートAN99121および AN98549を参照してください。