[发明专利]一种缩小固态硬盘内rblock容量的方法及其系统

说明书

本发明公开了一种缩小固态硬盘内rblock容量的方法及其系统，涉及固态存储技术领域。该方法包括：将组成一个rblock的Die的数目减少；将从rblock中拿掉的Die与保留的Die对应合并组成VDie；将VDie内存储块Block重新进行编号。该系统包括Die减少模块、VDie新增模块和rblock增加模块，Die减少模块用于减少闪存裸片Die的数目，VDie新增模块用于将从rblock中拿掉的Die与保留的Die对应合并组成虚拟闪存裸片VDie，rblock增加模块用于将VDie内存储块Block重新进行编号。本发明解决了rblock容量过大给固态硬盘的性能和数据安全带来的负面影响，通过缩小rblock的容量提高固态硬盘整体性能和数据安全。

技术领域

本发明涉及固态存储技术领域，具体是涉及一种缩小固态硬盘内rblock容量的方法及其系统。

背景技术

现有固态硬盘SSD FTL(Flash Translation Layer，NAND Flash管理算法)的存储块Block的管理方案会导致一个逻辑存储单元rblock的容量越来越大，以基于Micron L95B的2TB SSD为例，一共由128个闪存裸片Die组成，每个rblock的容量达到了256个物理planeblock，2GB的物理容量。那就意味着FTL只有在当这2GB的存储空间内没有任何有效数据的时候，才能将该rblock回收和重新使用，由此带来的问题是block回收的速度变得很慢，没有小容量的rblock回收效率高。

对于MLC/TLC FLASH来说，由于其一个最小存储单元(cell)可以存放2～3个bit的数据，这个cell没有完全写入即其2个/3个bit都被编程之前，这个cell一直处于不安全状态。一旦发生非正常掉电，之前未完全写入的cell(部分bit被编程)发生数据丢失可能性非常高。那么如果组成一个rblock的Die数目过多，某一时刻存在未完全写入的cell就越多，当发生非正常掉电时丢失的数据相应的就会越多。

随着NAND Flash技术的发展，单个block的容量也越来越大，尤其是3D TLC FLASH技术的出现，SSD FTL的block的管理方式，数据写入的顺序也从单个物理page的写入变成了多个物理page同时写入。原有的Flash读写操作的并发方式也需要跟着变化，这些都需要相应的block管理方案来支持。总体趋势来看，逻辑存储单元即rblock的容量越小，对降低3D TLC FTL设计的复杂度越有帮助。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种缩小固态硬盘内rblock容量的方法及其系统。本发明解决了rblock容量过大给固态硬盘的性能和数据安全带来的负面影响，通过缩小rblock的容量提高固态硬盘整体性能和数据安全。

本发明提供一种缩小固态硬盘内rblock容量的方法，包括如下步骤：

A、将组成一个逻辑存储单元rblock的闪存裸片Die的数目N减少到原来的1/a，保留的Die的数目变为N/a个，rblock中Die的数目变为N/a个，其中a为正整数，N为正整数；

B、将从rblock中拿掉的Die与保留的Die对应合并组成虚拟闪存裸片VDie，VDie的数目为N/a个，VDie的容量为物理Die的a倍，VDie内部rblock的数目M增加到a*M个，M为正整数；

C、将VDie内存储块Block重新进行编号，使得固态硬盘内的rblock的编号从0～M-1变为0～a*M-1。

在上述技术方案的基础上，步骤A中，所述将组成一个逻辑存储单元rblock的闪存裸片Die的数目N减少到原来的1/a的具体过程为：将组成一个逻辑存储单元rblock的闪存裸片Die的数目N，按Die的物理编号依次划分为a组，保留