[发明专利]一种固态硬盘数据保护的方法

说明书

本发明公开了一种固态硬盘数据保护的方法，在各个通道中分别选取N块Block组成一个横向RAID条带组，其中至少1块Block为数据校验块，N〉1；其特征在于属于同一横向RAID条带组且属于同一个通道上的块至少相隔1个以上的块，优选相隔512个块。本发明特别针对3D TLC容易发生错误扩散到相邻物理块的特性，提出了优化RAID条带的组成，大大减低同一个条带同时出现多个块数据错误的概率，提高数据的安全性能。

技术领域

本发明涉及固态硬盘控制技术，特别涉及一种固态硬盘数据保护的方法。

背景技术

图1是典型的NAND组成示意图：DIE，可独立并发操作的单元,称为一个通道；Block,可独立擦除的单元，其内各个物理位置的数据写入后在下一次写之前必须要将整个Block擦除；Page，读写单元，同一物理块内的Page必需按顺序编程:0-1-2-3…。

图2是一个典型的7+1RAID保护策略示意图，从每个独立并发操作单元可能包括多个物理平面Plane,从每个Plane分配一个或多个物理块(后面以一个作为说明)，组成一个条带组RAID Stripe Group。以7+1RAID保护策略为例，对于每个条带组中每7笔页数据进行异或，将结果写入最后一个物理块对应物理页中，称为校验码Parity。当其中某个物理块发生错误时，可以通过该条带内其他7笔页数据进行纠错。

图3是3DTLC的NANDFLASH出错场景示意图；当某个物理块发生错误时，例如Plane0的物理块4，则与其落在同一个DIE内的相邻物理块，例如Plane1中的物理块5也会大概率的发生数据损坏。以7+1RAID组成中，由于其RAID物理块的分配是各个Plane根据当前可用的空白块随机分配的，存在的一定的概率，使得某个条带组RAID Stripe Group中相同DIE不同Plane的物理块连续，当此类型的RAID Stripe Group中发生错误时，由于在同一条带内会存在多于1个错误，会导致RAID纠错不可行。

发明内容

针对以上缺陷，本发明目的是如何改善现有的条带组分组策略，降低同一个条带组出现多个页数据同时损坏的概率，进而实现提高数据安全的目的。

为了解决以上问题本发明提出了一种固态硬盘数据保护的方法，在各个通道中分别选取N块Block组成一个横向RAID条带组，其中至少1块Block为数据校验块，N〉1；其特征在于属于同一横向RAID条带组且属于同一个通道上的块至少相隔1个以上的块，优选相隔512个块。

所述的固态硬盘数据保护的方法，其特征在于为同一通道的中除了物理平面Plane0外的物理平面分别建立逻辑平面；将逻辑平面构成的块序号顺序与对应的物理平面的块顺序进行错位重组，具体为通过块逻辑映射表进行重组，将物理平面中序号为P1+M1的块映射到逻辑平面中序号为P1的块，如果平面数量大于2,则不同平面选择的M1取不同值，取M1为512，在组成横向RAID条带组时同一个通道的块分配物理平面Plane0按物理平面Plane0的块序号进行分组；除物理平面Plane0外的其它物理平面按与其对应的逻辑平面的块序号进行分配。

所述的固体硬盘数据保护的方法，其特征在于当固态硬盘空闲空间较多时，在固态硬盘控制器空闲时后台以block为单位进行扫描，当读取数据时发现某个块中出现数据错误时，通过横向RAID条带组对数据进行恢复。

本发明特别针对3DTLC容易发生错误扩散到相邻物理块的特性，提出了优化RAID条带的组成，大大减低同一个条带同时出现多个块数据错误的概率，提高数据的安全性能。

附图说明

图1是典型的NAND组成示意图；

图2是一个典型的7+1RAID保护策略示意图；

图3是3DTLC的NANDFLASH出错场景示意图；

图4是改进后的RAID条带组成示意图；