[发明专利]一种SSD中RAID的实现方法

说明书

本发明公开了一种SSD中RAID的实现方法。它的实现方法包括如下两个方面：（1）Logic Block重映射：将当前使用的block编号和实际的物理block隔离，在二者加之间建立一个映射表，当实际物理块发生错误的时候，用NAND的冗余保护空间获取新的block，用以替换出错的block，替换之后的新的block的逻辑编号没有发生变化；（2）RAID组的选择：在选择RAID组的时候，将没有强相关性的block做RAID处理；在NVM Set内部做RAID处理，以实现不同NVM Set之间的I/O隔离。本发明的有益效果是：利用Bad block映射关系表降低RAID复杂度，提供稳定的读写性能；使用灵活的RAID关系组实现I/O隔离。

技术领域

本发明涉及SSD相关技术领域，尤其是指一种SSD中RAID的实现方法。

背景技术

SSD（Solid State Disk）固态硬盘是一种主要以闪存作为非易失性存储器的数据存储设备。随着NAND技术发展，固态硬盘每GB的成本正在下降，在数据中心以及个人电脑上都开始大批替代HDD。

NAND Flash有单层式存储（SLC）、多层式存储（MLC）、三层式存储（TLC）以及四层式存储（QLC）。3D NAND技术使得SSD的存储密度得到快速的提高。TLC/QLC的错误率很高，需要使用先进的ECC算法来进行纠错。

RAID（Redundant Array of Independent Disks），独立冗余磁盘阵列是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。

SSD系统由一个或多个通道组成，每个通道可以连接多个闪存颗粒，每个颗粒内部又可以按照Target、Lun、Plane等来进行划分，因此可以在SSD系统内部创建RAID来保护数据，提高可靠性。已有的专利使用固定的物理地址来创建RAID，有以下问题：

读写性能和延迟，当固定物理地址中出现坏块时，RAID组需要跳过坏块，导致读写性能出现降低，性能不够稳定，以及延迟增加。

系统隔离性，如果将SSD划分为多个NVM集和，固定物理地址创建RAID，导致NVM组之间会相互影响，失去隔离性的特性。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种性能稳定高的SSD中RAID的实现方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种SSD中RAID的实现方法，每片NAND Flash颗粒包含一个或多个Target，每个Target中包含一个或多个Die，每个Die中包含一定数量的块，每个块中包含一定数量的页，其中块为NAND Flash擦除操作的最小单元，页为NAND Flash读写操作的最小单元，实现方法包括如下两个方面：

（1）Logic Block重映射：将当前使用的block编号和实际的物理block隔离，在二者加之间建立一个映射表，当实际物理块发生错误的时候，用NAND的冗余保护空间获取新的block，用以替换出错的block，替换之后的新的block的逻辑编号没有发生变化；

（2）RAID组的选择：在选择RAID组的时候，将没有强相关性的block做RAID处理；在NVM Set内部做RAID处理，以实现不同NVM Set之间的I/O隔离。