[发明专利]一种利用Nand特性提高读性能的方法及固态硬盘

说明书

本发明公开了一种利用Nand特性提高读性能的方法及固态硬盘，其特征在于在Nand数据写入时按照如下规则进行地址分配，将同一个通道的地址连续的多个逻辑页写命令按Nand的物理页结构进行分组，按组将逻辑页的数据写入到物理页中；当同一个通道接收到一个逻辑页数据的读命令，将该逻辑页数据所在的物理页数据和其它层与该物理页对应的逻辑地址相邻的物理页的数据都并行读取到缓存寄存器，后续主机读命令先检索缓存寄存器中是否存在当前请求的数据，如果存在则直接读取。从Nand结构和特性入手，针对性地优化读写规则，尽可能地利用Cache Register提供的数据缓存功能，有效提高Nand的数据操作效率。

技术领域

本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种利用Nand特性提高读性能的方法及固态硬盘。

背景技术

图1是固态硬盘的一个通道Die的示意图，一般一个固态硬盘都支持多个通道，每个通道通过一组Nand IO与系统连接；同时一个通道Die又至少包括2个操作层Plane,以包括两个为例，Plane 0和Plane 1。Die内每个Plane都有其对应的数据寄存器Data Register和缓存寄存器Cache Register,Data Register和Cache Register存储空间大小等同于Page大小，且无法通过命令手段获取当前Cache Register缓存的是哪一个Block哪一个Page的数据。其中①②表示一种从Nand读取数据流向过程的步骤，数据先从Nand存储阵列Nand Array中读到Cache Register，再从Cache Register读到Data Register，再通过NandIO输出；Cache Register与Data Register不同之处在于Cache Register提供数据缓存功能，即当前Plane操作后，Cache Register缓存刚刚读写的数据。现有系统两个Plane都是单独独立的进行控制和执行的，因此其性能上还存在优化的空间。

发明内容

针对以上缺陷，本发明目的在于如何有效利用好Nand内部的缓存寄存器和并行通道的特性，提高Nand读性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种利用Nand特性提高读性能的方法，Nand包括2个以上通道，每个通道包括2个以上操作层，每个操作层都有对应的数据寄存器和缓存寄存器，其特征在于在Nand数据写入时按照如下规则进行地址分配，将同一个通道的地址连续的多个逻辑页写命令按Nand的物理页结构进行分组，按组将交替连续的写入到同一个通道的多个操作层中；当同一个通道接收到一个逻辑页数据的读命令，将该逻辑页数据所在的物理页数据和其它操作层与该物理页对应的逻辑地址相邻的物理页的数据都并行读取到缓存寄存器，后续主机读命令先检索缓存寄存器中是否存在当前请求的数据，如果存在则直接读取。

所述的利用Nand特性提高读性能的方法，其特征在于还包括缓存寄存器记录信息Cache Register记录信息，所述Cache Register记录信息记录每个Plane的CacheRegister的数据来源于的Block和Page信息，所述Cache Register记录信息在执行完一个读命令完毕后更新为有效状态，同时更新Cache Register记录信息的数据的地址信息。

一种利用Nand特性提高读性能的固态硬盘，Nand包括2个以上通道，每个通道包括2个以上操作层，每个操作层都有对应的数据寄存器和缓存寄存器，其特征在于在Nand数据写入时按照如下规则进行地址分配，将同一个通道的地址连续的多个逻辑页写命令按Nand的物理页结构进行分组，按组将逻辑页的数据写入到物理页中；当同一个通道接收到一个逻辑页数据的读命令，将该逻辑页数据所在的物理页数据和其它操作层与该物理页对应的逻辑地址相邻的物理页的数据都并行读取到缓存寄存器，后续主机读命令先检索缓存寄存器中是否存在当前请求的数据，如果存在则直接读取。