[发明专利]固态硬盘的加权磨损均衡方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种固态硬盘的加权磨损均衡方法及系统。

背景技术

固态硬盘(Solid State Disk，简称SSD)是一种基于永久性存储器，如闪存，或非永久性存储器，同步动态随机存取存储器(SDRAM)的计算机外部存储设备。其具有读写速度快，低功耗，无噪音，抗震动，低热量，体积小，工作范围大，广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空等、导航设备等领域。如果能够克服容价比低，和寿命限制，将会得到更广泛的应用。

由于固态硬盘的存储介质flash具有擦除次数有限，先擦后写的特点，会带来使用寿命有限的缺陷。为了延长flash的寿命，不让部分block因为过度擦写造成整块盘的损坏。磨损均衡(Wear Leveling)技术，让flash的存储单元擦除次数尽可能的平均。均衡磨损分为动态Wear-leveling和静态Wear-leveling。结合图1，动态Wear-leveling：保证数据的编写和循环的擦除会被均匀地分布到NAND Flash的所有块中。该算法之所以是动态的是因为它每次都在缓冲区处理数据，然后写入闪存中。主要是为了避免让应用程序重复不断地对同一个存储区域进行擦除/写入，从而让该存储单元出现永久性损坏。当出现一个写数据请求时，动态Wear-Leveling就会开始启动。该算法先对ECT的空闲块池进行浏览，寻找一个擦除计数值最小的块单元。一旦找到符合要求的块，就将数据写入，并将该块送入数据块池。然后将新块的物理地址与主机发送过来的逻辑地址在转换映射表上建立彼此的映射关系。结合图2，静态Wear-Leveling：对那些处于不活动状态的块单元进行寻址，并把数据写入它们之中。静态Wear-Leveling使用两个触发机制定期地进行操作。第一个触发机制是检测不活动块单元的闲置存储阶段。如果这个闲置阶段超过了所设定的上限，就会启动ECT进行浏览操作，寻找在数据块池中擦除计数值最小的块单元，以及空闲块池中擦除计数值最大的块单元。第二个触发机制就会将数据块池中最小的擦除计数值与空闲块池中最大的计数值进行相减，如果结果超过了设定上限，那么在数据块池中擦除计数值最小的块单元的数据就会被转移到空闲块池中擦除计数值最大的块单元中。

上述均衡磨损的方法确实能够再现有技术基础上，尽可能擦写操作均匀的分布到每一个block上。但是，上述方法是假定所谓的存储单元block出现损坏的概率是一样的。但实际上，因为在坏块周围的block因为生产工艺，物理构成，工作环境的较高相似性，其出现坏块的概率会相对高一些，各块的损坏概率是有一定差别的。

综上可知，现有的固态硬盘的磨损均衡的方法，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种固态硬盘的加权磨损均衡方法及系统，可以提高固态硬盘的性能及使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供一种固态硬盘的加权磨损均衡方法，所述方法包括：

记录所述固态硬盘的至少一坏块，以及所述坏块周围的块编号；

根据所述坏块周围的块编号生成哈希表；

所述固态硬盘进行磨损均衡时，对所述哈希表中的块的磨损均衡系数加权处理。

根据本发明的加权磨损均衡的方法，每个所述坏块周围的块编号对应一哈希表。

根据本发明的加权磨损均衡的方法，所述记录所述固态硬盘的至少一坏块，以及所述坏块周围的块编号步骤包括：

记录所述固态硬盘的出厂坏块，以及所述出厂坏块周围的块编号；

所述固态硬盘进行磨损均衡时，对所述哈希表中的块的磨损均衡系数加权处理步骤包括：

对所述出厂坏块周围的块编号对应的哈希表中的块的磨损均衡系数增加第一加权项。

根据本发明的加权磨损均衡的方法，所述记录所述固态硬盘的至少一坏块，以及所述坏块周围的块编号的步骤包括：

记录所述固态硬盘运行时产生的坏块，以及所述坏块周围的块编号；

所述固态硬盘进行磨损均衡时，对所述哈希表中的块的磨损均衡系数加权处理步骤包括：

对所述固态硬盘运行时产生的坏块周围的块编号对应的哈希表中的块的磨损均衡系数增加第二加权项。

根据本发明的加权磨损均衡的方法，所述第一加权项大于第二加权项。

本发明还提供一种固态硬盘的加权磨损均衡系统，包括：

记录模块，用于记录所述固态硬盘的至少一坏块，以及所述坏块周围的块编号；