[发明专利]一种固态硬盘的磨损均衡方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种固态硬盘的磨损均衡方法、装置、设备及计算机可读存储介质。其中，方法包括根据各数据块的擦除次数调整值和有效数据帧个数计算各数据块在垃圾回收时的优先级；擦除次数调整值根据实际擦除次数和偏差调整值确定，偏差调整值为根据固态硬盘的磨损目标设置；根据上述过程计算得到各数据块的优先级确定各数据块垃圾回收的顺序。本申请提供的技术方案简单易于实施，避免擦除次数较少但有效数据帧较多的数据块在短期内一直集中被回收的现象，有效解决冷数据迁移风暴的发生，提高垃圾回收算法回收可用数据块的效率，使用户的读写效率免受影响，有利于提升固态硬盘的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明实施例涉及固态硬盘技术领域，特别是涉及一种固态硬盘的磨损均衡方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着互联网、云计算、物联网等计算机技术的快速发展及广泛普及应用，日常工作或生活中时时刻刻会产生海量的数据需要处理和存储，数据的爆炸式增长、用户对数据的安全性要求的增高及信息技术的高速发展均对存储系统的性能提出了更高的要求。

SSD(Solid State Drives，固态硬盘)，也叫固盘，为用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘，由控制单元和固态存储单元(FLASH芯片或DRAM芯片)组成。由于其稳定的性能(例如读写速度快、能耗较低)，有效的克服了机械硬盘诸多缺点，且闪存(FLASH芯片)性质较DRAM更为稳定，存储介质为闪存的固态硬盘被广泛采用。

固态硬盘的存储单元中包括多个数据块(Block)，数据块为固态硬盘的最小擦除单位。由于固态硬盘没有重写机制，在一个数据块写满数据后，需要擦除该数据块上的数据才可写入新的数据，而每个数据块的擦除次数有限，固态硬盘的寿命取决与最小寿命的数据块，为了延长固态硬盘的寿命，各数据块的擦除操作应进行均衡，最好保证各数据块的擦除次数相同，这种均衡各数据块擦除操作的次数即为磨损均衡。

在固态硬盘的使用过程中，有效提升其空间利用率是很有必要的。用户读写固态硬盘过程中，热数据为一些经常改变的数据，而冷数据是较长时期不会发生变动的数据，垃圾回收可将几个源数据块中的有效数据帧集中搬移到新的数据块中，然后再把这几个源数据块进行擦除，可有效提高固态硬盘的空间利用率。

在数据迁移过程中兼顾磨损均衡，需综合考虑数据块中包含的有效数据帧的个数和该数据块的擦除次数对源数据块进行选择，但是如果一段时间内出现多个擦除次数较低的数据块需要进行迁移，而这些数据块包含的有效数据帧较多，就会导致长时间无法回收出数据块，影响回收有效数据块的效率，极易对固态硬盘性能造成影响。也就是说，现有技术中在根据磨损均衡程度进行垃圾回收源数据块时，容易出现短时期内大量回收有效数据帧较多的数据块，导致垃圾回收算法回收的可用数据块效率较低，进而影响用户的读写效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种固态硬盘的磨损均衡方法、装置、设备及计算机可读存储介质，简单易于实施，可有效防止冷数据迁移风暴的发生，有利于提升固态硬盘的稳定性和可靠性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例一方面提供了一种固态硬盘的磨损均衡方法，包括：

根据各数据块的擦除次数调整值和有效数据帧个数，计算各数据块在垃圾回收时的优先级；所述擦除次数调整值根据实际擦除次数和偏差调整值确定，所述偏差调整值为根据固态硬盘的磨损目标设置；

根据各数据块的优先级选择垃圾回收的源数据块。

可选的，所述擦除次数调整值根据实际擦除次数和偏差调整值确定包括：

获取所述固定硬盘的平均擦除次数值和各数据块的实际擦除次数值；

判断当前数据块的实际擦除次数值是否大于所述平均擦除次数；