[发明专利]一种利用数据冷热属性存储数据的方法及装置

说明书

本发明提出一种利用数据冷热属性存储数据的方法，包括以下步骤：S100)从系统处分别收集并保存闪存中冷数据和热数据的分布特征；S200)在闪存中分配出冷数据存储区和热数据存储区；S300)当接收到数据处理任务时，通过预置规则，执行数据冷热判断，并当判断待处理数据为冷数据时，将数据存储在冷数据存储区，否则，将数据存储在热数据存储区。

技术领域

本发明涉及闪存数据管理技术领域，特别涉及一种利用数据冷热属性存储数据的方法及装置。

背景技术

NAND Flash(闪存)作为一种性能优秀的存储设备，受到越来越广泛的应用。受限于自身的物理特性，NAND Flash在使用过程中需要进行垃圾回收和磨损平衡操作。磨损平衡需要将擦除次数小的block(块)内的有效数据搬到新的block，实际上利用了垃圾回收的操作。垃圾回收操作的效率高低会直接影响到写入NAND Flash的数据量，进而影响到NANDFlash设备的寿命与性能。本发明的目的是提升NAND Flash设备的垃圾回收效率，提升NANDFlash设备的性能，延长NAND Flash设备的寿命。

NAND Flash独特的擦写特性使得block在被擦除之前不能写入数据，故数据需要异地更新，这样在之前的block中存储的同一逻辑位置的数据就变成无效数据。使用过程中要想重新利用这些无效数据占据的物理page(页)，就需要引入垃圾回收的机制。所谓垃圾回收，就是将已经写入数据的block中的有效数据搬移到新的block，然后将被垃圾回收的block擦除后重新使用。

NAND Flash中每个block具有的使用寿命(PE cycle)一定，为了避免某些block被频繁使用而被损坏，导致整个NAND Flash提前损坏，需要引入磨损平衡机制，尽可能保证所有的block的使用情况接近，从而延长NAND Flash的寿命。

NAND Flash设备的垃圾回收、磨损平衡操作是在后台处理的，这些操作对于host来说是无效的，会影响到整个NAND Flash设备的性能和寿命。如何最大限度的减少这些额外操作带来的影响，是NAND Flash闪存转换层(FTL)设计必须要考虑的问题。

在嵌入式产品使用中，NAND Flash设备一般以独立形式存在，其后台实现的垃圾回收、磨损平衡操作对于系统来说是不可见的。NAND Flash设备实现垃圾回收、磨损平衡操作一般存在几种形式：

1.不考虑数据的属性，所有的数据混合在一起，回收到同一个block中，不考虑垃圾回收的效率；

2.NAND Flash设备内部统计被写入数据的更新频率，在一定程度上对数据的冷热程度进行划分，从而实现数据的隔离，提升垃圾回收的效率；

一般来说，NAND Flash设备在使用过程中与host联动，主动获取host发送数据的冷热属性，则可以很好地区分冷热数据，实现冷热数据的有效隔离，提升垃圾回收的效率。

现有的几种设计方案各自存在一些使用限制：

在NAND Flash内部通过统计数据更新频率等方法，可以在一定程度上区分数据的冷热程度，但是无法准确区分冷热数据，同时，由于需要记录数据更新的频率，需要消耗大量内存资源。

发明内容

本申请针对现有技术中存在的不区分冷热数据或不能准确区分冷热数据的问题，极大影响NAND Flash设备性能和使用寿命的不足，提出了一种利用数据冷热属性存储数据的方法及装置。

首先，本申请提出了一种利用数据冷热属性存储数据的方法，包括以下步骤：

S100)从系统处分别收集并保存闪存中冷数据和热数据的分布特征；

S200)在闪存中分配出冷数据存储区和热数据存储区；