[发明专利]提高固态硬盘读性能的方法、固态硬盘及存储介质

说明书

本发明公开了一种提高固态硬盘读性能的方法、固态硬盘及存储介质，其中方法包括：接收主机发送的命令；当命令是读命令时，根据预设的Nomap映射表判断读命令是否为Nomap命令；当读命令是Nomap命令时，控制预置的Nomap数据生成器反馈读命令对应的Nomap数据至主机。本发明通过识别接收到的读命令是Nomap命令时，通过Nomap数据生成器直接将数据发送至主机，不需要对该读命令进行进一步的处理，从而优化了固态硬盘对Nomap命令的处理流程，提升了固态硬盘的读性能。

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种提高固态硬盘读性能的方法、固态硬盘及存储介质。

背景技术

SSD(固态硬盘)已经被广泛应用于各种场合，随着计算机的性能要求提升，作为关键因素之一的存储设备的性能是影响全局性能的重点因素。

现有的固态硬盘软硬件主要包括主控、固件算法和闪存三部分，其中主控(SOC)负责从主机接收命令、数据传输、命令状态返回主机。固件算法包括接口驱动模块、FTL模块和闪存驱动模块，其中，接口驱动模块负责从主控端接收命令，然后将命令切割成4KB大小的节点(适配FTL的4KB映射颗粒度机制)，一个命令会切成很多的4KB节点，以及命令完成后将完成状态反馈至主控；FTL模块负责缓存的管理、映射表的管理、垃圾回收以及磨损均衡；闪存驱动模块根据4KB节点的操作类型发起对闪存阵列的操作，以及状态的检查。

通常地，通过对目前一些主流的性能测试工具测试模型的分析，我们发现一种数据类型极大地影响测试结果。这种特殊的数据，称为Nomap数据(无映射数据)，其代表对应的逻辑空间不存在有效数据。发生这种情形主要是因为固态硬盘在出厂后从来没有写入数据或者主机端通过特殊的命令(TRIM，SecurityErase等)废弃了其中数据。对于这种数据，主机只预期其返回特定的数据(如全0)。而根据上述结构的固态硬盘，针对这种数据进行处理时，主控先从主机获取命令信息缓存在内部高速存储器(SRAM)中，然后固件算法的接口驱动模块从主控的SRAM取出命令后从逻辑上切割成若干个4KB节点(Nomap节点)，然后发往FTL模块，FTL模块首先检查这些4KB节点是否命中Cache(Nomap类型的节点肯定不会命中Cache)，如果没命中则查询映射表以确认数据是否存储在闪存上(Nomap类型的数据也不会在闪存上)，最后为4KB节点分配一块4KB大小的Nomap数据类型的DRAM，通知主控将这一块数据传输给主机。由此可知，现有的固态硬盘针对Nomap数据的处理的流程过于复杂，大大浪费了资源，降低了固态硬盘的读性能。

发明内容

本发明提供了一种提高固态硬盘读性能的方法、固态硬盘及存储介质，以解决现有的固态硬盘针对Nomap数据的处理流程过于复杂而大大浪费了资源的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种提高固态硬盘读性能的方法，其特征在于，其包括：主控接收主机发送的命令；当命令是读命令时，根据主控内预设的Nomap映射表判断读命令是否为Nomap命令；当读命令是Nomap命令时，主控控制其预置的Nomap数据生成器直接反馈与Nomap命令对应的Nomap数据至主机。

作为本发明的进一步改进，主控存储有固件算法，固件算法中包括FTL映射表；Nomap映射表是预先设置于主控内的一张映射表，由主控进行维护，其包括多个条目，且每一个条目对应FTL映射表的一个逻辑地址区间，逻辑地址区间涵盖了FTL映射表的多个条目，Nomap映射表的每一个条目的初始值均为1。

作为本发明的进一步改进，Nomap表的映射颗粒度大于固件内的FTL映射表；Nomap映射表的映射颗粒度的大小为32MB。

作为本发明的进一步改进，Nomap数据生成器直接生成与Nomap命令对应的具有固定模式的Nomap数据并通过PCIe链路发给主机。