[发明专利]一种提升固态硬盘性能的方法及固态硬盘

说明书

本发明公开了一种提升固态硬盘性能的方法及固态硬盘,其特征在于在SSD控制器中增加命令提交队列CSQ,SSD固件接收到主机下发的命令后,并准备好该命令的缓存后执行入队push操作,将该命令的标志通过push指针写入到CSQ中；SSD控制器判断到CSQ为非空时,通过pop指针获得命令标志,获得命令标志后,SSD控制器主动先释放SATA总线250ns,SSD控制器主动先释放SATA总线后,在250ns期间主机判断是否有存在新命令要提交给SSD,如果有则下发给SSD固件；250ns时间到后SSD控制器申请SATA总线,并开始该命令的数据传输操作。通过SSD控制器主动先释放SATA总线250ns，在250ns期间足够主机下发新的命令信息，可以提升多个命令的整体性能。

技术领域

本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种提升固态硬盘性能的方法及固态硬盘。

背景技术

图1是SATA总线工作原理图，SATA串行总线的特性是主机或SSD一方占用总线后，另一方是得不到总线控制权的，需要等待其被释放后，才能申请到。主机通过总线下发命令，SSD通过总线传输数据或回复命令状态。在NCQ(Native Command Queuing全速命令排队)功能开启的情况下，主机会尽量多发命令给SSD，充分利用SSD的高带宽。

现有技术中，如果SSD固件准备缓存buffer的速度很快，那么SSD的控制器将会一直占用着SATA总线，那么主机在此期间是拿不到SATA总线的使用权的，所以无法下发新的命令给控制器。图2是常规NCQ功能工作使能示意图，举例来说，NCQ功能开启，理论来讲主机可以发送32个命令给SSD:

第一步：主机发送32个命令给SSD；

第二步：SSD拿到32个命令后，固件迅速准备好buffer，同时SSD的控制器占住SATA总线，与主机的主存储器建立数据传输，现有技术中SSD只要有待传输的buffer则会一直占用SATA总线，即在SSD控制器传输32命令的过程中，主机是申请不到SATA总线的使用权的，直到32个命令的数据都传完，SSD控制器释放出总线后，主机才能获得SATA总线使用权，发起下一组32个命令。

图3是常规SSD活动命令数示意图，这说明SSD中活动的命令并不是一直保持32个，而是从32个慢慢降到0个，然后突然增加到32个，再从32个慢慢降到0个，显然这并没有发挥出NCQ功能的潜力。

发明内容

针对以上缺陷，本发明目的在于任何有效的发挥出NCQ的功能优势,提高命令处理速度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种提升固态硬盘性能的方法,其特征在于在SSD控制器中增加命令提交队列CSQ,所述命令提交队列用于缓存主机下发的命令标志,SSD固件接收到主机下发的命令后,并准备好该命令的缓存后执行入队push操作,将该命令的标志通过push指针写入到CSQ中；SSD控制器判断到CSQ为非空时,通过pop指针获得命令标志,获得命令标志后,SSD控制器主动先释放SATA总线250ns,SSD控制器主动先释放SATA总线后,在250ns期间主机判断是否有存在新命令要提交给SSD,如果有则下发给SSD固件；250ns时间到后SSD控制器申请SATA总线,并开始该命令的数据传输操作。

所述的提升固态硬盘性能的方法,其特征在于命令提交队列CSQ的长度为32,可以缓存32个命令标志。

一种固态硬盘，其特征在于在固体硬盘的SSD控制器中增加命令提交队列CSQ,所述命令提交队列用于缓存主机下发的命令标志,SSD固件接收到主机下发的命令后,并准备好该命令的缓存后执行入队push操作,将该命令的标志通过push指针写入到CSQ中；SSD控制器判断到CSQ为非空时,通过pop指针获得命令标志,获得命令标志后,SSD控制器主动先释放SATA总线250ns,SSD控制器主动先释放SATA总线后,在250ns期间主机判断是否有存在新命令要提交给SSD,如果有则下发给SSD固件；250ns时间到后SSD控制器申请SATA总线,并开始该命令的数据传输操作。