[发明专利]一种SSD写性能的提高方法及装置在审

专利信息
申请号: 201810011293.1 申请日: 2018-01-05
公开(公告)号: CN108228478A 公开(公告)日: 2018-06-29
发明(设计)人: 邹茂红;彭鹏;姜黎 申请(专利权)人: 湖南国科微电子股份有限公司
主分类号: G06F12/02 分类号: G06F12/02;G06F3/06
代理公司: 北京弘权知识产权代理事务所(普通合伙) 11363 代理人: 逯长明;许伟群
地址: 410100 湖南省长*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 物理空间 写性能 空闲 写IO指令 电子技术领域 存储空间 闪存模式 剩余空闲 写入数据 持久度 单层式 写指令 闪存 申请 存储 借用 应用
【说明书】:

本申请公开了一种SSD写性能的提高方法及装置,涉及电子技术领域,为解决SSD写性能的持久度低的问题而发明。该方法主要包括:如果接收到写IO指令,则判断SLC Cache是否存在空闲物理空间,所述空闲物理空间是指所述SLC Cache的剩余空闲空间大于或等于写入数据的所需的存储空间;如果不存在所述空闲物理空间,则获取SSD的闪存的Block地址;更改所述Block地址的闪存模式为单层式存储SLC模式,所述Block地址为借用SLC Cache;根据所述SLC模式,在所述Block地址内所述执行所述写IO指令。本申请主要应用于SSD写指令的执行过程中。

技术领域

本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种SSD写性能的提高方法及装置。

背景技术

SSD(Solid State Drives,固态硬盘),是固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由主控芯片和闪存组成。其闪存类型可以是SLC(Single Level Cell,单层式存储)、MLC(Multi Level Cell,多层式存储)或TLC(Trinary-Level Cell,三层式存储)。MLC和TLC闪存支持SLC操作模式,所以无论采用何种闪存类型,SSD都开辟一段物理存储空间做SLC操作模块,用于数据缓存,称为SLC Cache。

在向SSD写入数据时,首先写入SLC Cache;若SLC Cache写满且写IO(InputOutput,输入输出)持续,新的写IO数据将写入到MLC、TLC中。由于MLC、TLC模式编程性能低于SLC模式,因此,性能将会下降。因此,在持续写IO进行时,盘片能够提供高写性能的容量或时间取决于SLC Cache的大小。

现有技术中SSD盘片在SLC Cache大小固定,而SSD盘片SLC Cache大小受限于SSD盘片在MLC、TLC模式下物理空间的冗余,在保证MLC、TLC空间满足逻辑空间和GC(GarbageCollector,垃圾回收)性能的前提下,剩余的空间才可用于SLC Cache。因此,SSD盘片SLCCache空间大小将有明显的限制,也就限制了SSD写性能的持久度。

发明内容

本申请提供了一种SSD写性能的提高方法及装置,以解决SSD写性能的持久度低的的问题。

第一方面,本申请提供了一种SSD写性能的提高方法,该方法包括:如果接收到写IO指令,则判断SLC Cache是否存在空闲物理空间,所述空闲物理空间是指所述SLC Cache的剩余空闲空间大于或等于写入数据的所需的存储空间;如果不存在所述空闲物理空间,则获取SSD的闪存的Block地址;更改所述Block地址的闪存模式为单层式存储SLC模式,所述Block地址为借用SLC Cache;根据所述SLC模式,在所述Block地址内所述执行所述写IO指令。采用本实现方式,在SLC Cache不存在空闲物理空间时,可以将闪存中的Block地址作为SLC Cache使用,能够提高写性能的持久度。

结合第一方面,在第一方面第一种可能的实现方式中,所述闪存模式包括多层式存储MLC模式和三层式存储TLC模式。

结合第一方面,在第一方面第二种可能实现的方式中,所述在所述Block地址内所述执行所述写IO指令之后,所述方法还包括:判断所述SSD的属性是否满足预置释放条件;如果判断结果为是,则根据预置垃圾回收机制GC,将所述Block地址内的数据搬移到所述空闲存储空间;还原所述Block地址的闪存模式,释放所述借用SLC Cache。

结合第一方面,在第一方面的第三种可能实现的方式中,所述判断所述SSD是否满足预置释放条件,包括:判断所述SSD的闪存的空闲存储空间是否小于预置最小剩余存储空间;和/或,判断所述SSD的IO压力是否小于预置压力值。

结合第一方面,在第一方面的第四中可能的实现方式中,所述Block地址包括闪存空间中n个Block,n大于或等于1,且n为整数。

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