[发明专利]一种实现固态硬盘磨损均衡的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固态硬盘控制技术，特别涉及一种实现固态硬盘磨损均衡的方法。

背景技术

固态硬盘由于其每个数据块的擦写寿命是有限的,不同的数据修改的概率也不同,如果长时间集中对某些数据块进行擦写操作,很容易将数据块写坏,因此固态硬盘中都必须要有磨损均衡来避免出现该问题。

图1常规技术的ECT表构成示例及数据交换示意图，在DRAM中维护了块擦除数纪录表,简单称ECT表，该ECT表记录了每个block的擦除次数，当前主流的Nand Flash的擦除上限大概为两三万次，每个ECT表项需要占16bit，每当有block被擦除时，它对应的ECT表项加1。当SSD内部的磨损均衡任务启动时，遍历ECT表，找到ECT表中擦除次数最大的表项，对应的block擦除次数最大，基本存储的是热数据，再找出表中擦除次数最小的表项，对应的block擦除次数最小，基本存储的是冷数据，然后交换两个block中的数据,如block的第N-1块与第3块进行冷数据和热数据交换。如此擦除次数最大的block中存储了冷数据，未来的很长一段时间内它不会被更新，擦除次数不会变大，而擦除次数最小的block中存储了热数据，该数据会很快被更新，它的擦除次数很快递增，即该算法能慢慢的均衡最好block和最差block之间的磨损程度。

但是该算法的缺点也很明显，由于ECT表在DRAM中，所以每次遍历ECT将很耗时且耗电，效率很低，尤其是随着Nand Flash的容量增加，ECT表也将成倍变大，遍历效率更低。以512*1024个block为例，一共需要占据512*1024*16bit＝1MB的DRAM空间，遍历这么大的空间显然很耗时，而且功耗也大。

发明内容

针对以上缺陷，本发明目的是如何减少对SSD的内存开销，降低功耗，而且对内存的开销不随着Nand Flash容量的增加而增大。

为了解决以上问题本发明提出了一种实现固态硬盘磨损均衡的方法，其特征在于FALSH固件创建块擦除位记录表,每个块与块擦除位记录表的一个bit位对应,用bit位＝1记录T时间内该bit位对应的块被执行过擦除操作；用bit位＝0记录T时间内该bit位对应的块没有被执行过擦除操作过；还包括擦除操作计数器erase_cnt和擦除操作块计数器one_cnt,所述擦除操作计数器用于记录T时间段内FLASH执行的所有擦除操作数量；所述擦除操作块计数器记录T时间段内执行过擦除操作的块数量；FALSH固件的磨损均衡任务监控到当erase_cnt/one_cnt大于预先设定的值时,通过遍历块擦除位记录表,将bit位＝0的块数据与bit位＝1的块数据进行数据互换。

所述的实现固态硬盘磨损均衡的方法，其特征在于所述块擦除位记录表存储在SRAM中。

所述的实现固态硬盘磨损均衡的方法，其特征在于FALSH固件在DRAM中同时还创建了块擦除数纪录表，记录了每个块的擦除次数；当FALSH固件的均衡任务监控到当erase_cnt/one_cnt大于预先设定的值时，通过遍历块擦除位记录表,将块擦除位记录表中bit位＝0且对应块擦除数纪录表的数值大的块数据优先与将块擦除位记录表中bit位＝0且对应块擦除数纪录表的数值小的块数据互换。

本发明的有益效果是：通过块擦除位记录表以单个bit位来表征各个数据块在某段时间内是否被擦除，大大减少块擦除位记录表的空间占用，进而将该块擦除位记录表存储如SRAM中，大大提高磨损均衡任务中遍历访问速度。

附图说明

图1常规技术的ECT表构成示例及数据交换示意图；

图2是BET表构成示例图；

图3是出现磨损不均衡情况示意图；

图4是冷热数据交换示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。